Tabela periódica está completa, mas ainda pode receber novos elementos

Um modelo gráfico capaz de organizar todos os elementos químicos conhecidos até hoje em ordem crescente de acordo com o número atômico. Essa é a tabela periódica, criada em 1869 pelo químico russo Dmitri Mendeleev.

Apesar de ser o “terror” de muitos estudantes do ensino médio, a tabela é essencial para prever o comportamento da matéria e compreender as propriedades dos materiais, sejam naturais ou sintéticos.

Atualmente, a tabela periódica está completa. Ela possui 118 elementos químicos, divididos em sete linhas (períodos) e 18 colunas (grupos). No entanto, em breve os estudantes podem ter mais um exemplar para decorar: existem investigações ativas para produzir novos componentes para o modelo.

“A tabela periódica está completa no sentido de que não está faltando nenhum elemento natural, mas ela ainda pode ganhar novos elementos. A expectativa é que, em algum momento, seja sintetizado o elemento 119”, afirma o professor Aldo Zarbin, do Departamento de Química da Universidade Federal do Paraná (UFPR).

Segundo o docente, dos 118 elementos químicos, os 92 provenientes da natureza já foram encontrados. Todos os outros foram criados artificialmente. “Portanto, o próximo elemento também deverá ser sintetizado em laboratório”, conclui o membro da Academia Brasileira de Ciências (ABC) e vice-presidente da Sociedade Brasileira para o Progresso da Ciência.

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No momento, há equipes no Japão, Estados Unidos, Rússia e Alemanha tentando produzir novos elementos para a tabela. Porém, até agora, os experimentos não deram os resultados esperados.

“A tabela não deve ser vista como uma obra encerrada. Ela é, na realidade, um mapa cujo território conhecido ainda pode ser ampliado”, corrobora o químico Ernesto Chaves Pereira, coordenador da Unidade Embrapii da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), em São Paulo.

Como é o processo para descobrir um novo elemento?

O processo para a chegada de novos elementos químicos não passa pela descoberta de novos componentes, e sim por uma sintetização que resulte em um produto novo.

O elemento químico é definido pelo seu número atômico – ou seja, a quantidade de prótons no núcleo do átomo. A produção de um novo componente exige a criação de um núcleo com 119 prótons, um próton a mais do que o oganessônio, o último elemento conhecido, que tem 118.

Zarbin explica que os pesquisadores, por meio de um processo chamado fusão nuclear, fundem núcleos de dois átomos para que a soma dos prótons resulte no número desejado.

“Não é um processo simples. Ele exige altíssimas energias e equipamentos extremamente sofisticados. Uma analogia seria imaginar dois átomos escolhidos sendo acelerados em sentidos opostos até velocidades enormes e colidindo de frente, como duas jamantas se chocando. Dessa colisão pode surgir um novo núcleo e, consequentemente, um novo elemento químico”, exemplifica o professor.

O grande desafio para produzir novos elementos químicos é não só criar núcleos com muita energia, mas fazê-los permanecerem estáveis mesmo que por pouco tempo. O elemento precisa existir por um período suficiente para que os cientistas consigam caracterizar o novo componente da tabela periódica.

Às vezes, os especialistas conseguem criar um candidato em potencial, mas ele rapidamente desaparece. “A força nuclear consegue mantê-los unidos por pouco tempo, e alguns são estáveis apenas por frações de segundo”, diz Pereira.

Caso os pesquisadores tenham sucesso, o elemento é sintetizado, descrito e publicado. Em seguida, ele passa por uma avaliação criteriosa da União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC, na sigla em inglês), a organização mundial que organiza e oficializa os elementos químicos.

A assembleia geral onde os novos elementos são analisados e aprovados é realizada a cada dois anos e já ocorreu no Brasil, em 2017. Na ocasião, em São Paulo, os elementos 113, 115, 117 e 118 foram oficialmente incorporados à tabela periódica.

A importância de aumentar a tabela periódica

Adicionar um novo elemento à tabela periódica não significa apenas ter mais uma substância para decorar. A incorporação vai muito além: a criação de novos elementos ajuda a compreender e testar teorias fundamentais em relação à matéria.

“Encontrar um novo elemento não significa apenas acrescentar mais um quadrado à tabela. Significa ampliar os que conhecemos sobre a matéria. A busca por novos elementos concentra esforços na fronteira entre aquilo que existe naturalmente e aquilo que as leis da natureza ainda permitem que seja criado”, destaca Pereira.

Além disso, quando for produzido, a chegada do elemento 119 representará um marco importante para a tabela periódica, pois ele inaugurará o oitavo período do modelo, expandindo-o de forma inédita além da sétima linha.

“Também será uma oportunidade para entender melhor o comportamento da estrutura atômica em situações extremas, com um número muito grande de prótons no núcleo e elétrons ocupando níveis de energia cada vez mais afastados”, conclui Zarbin.