sábado, 1 de agosto de 2020

Qual é o elemento mais pesado da Tabela Periódica?

Ciclamio L. Barreto

Tabela Periódica dos Elementos é uma das conquistas intelectuais mais relevantes da ciência. É uma espécie de catálogo das substâncias mais elementares existentes não só na Terra, mas em todo o Universo.

Muitas vezes é atribuída como sendo uma conquista da química, porque foi por onde toda a história dos elementos começou. Mas a física moderna consolidou o conhecimento que ela sintetiza.

química é a ciência que lida com as propriedades, composição e estrutura das substâncias (definidas como elementos e compostos), as transformações que elas sofrem e a energia que é liberada ou absorvida durante esses processos. A física moderna inclui a mecânica quântica, que aprofundou a compreensão da física atômica, permitindo uma compreensão mais fundamental da tabela periódica.

Existem três respostas possíveis para a pergunta no título, dependendo de como você define "mais pesado" e das condições da medição. Ósmio e irídio são os elementos com maior densidade, enquanto oganesson é o elemento com maior peso atômico. A densidade (= massa / volume ) depende da temperatura e da estrutura do cristal, que é a forma como os seus átomos se distribuem espacialmente. Portanto, qual elemento é mais denso varia de acordo com as condições. O peso atômico não é propriamente um peso, no sentido da força gravitacional. Esse nome é usado por razões históricas, mas seu significado é mesmo uma massa atômica relativa: uma quantidade física sem dimensão, definida como a razão entre duas massas: m, a massa média de átomos de um elemento em uma determinada amostra, e M, a constante de massa atômica, definida como sendo a massa de um átomo de carbono-12 (átomo que tem no núcleo 6 prótons e 6 nêutrons): [peso atômico = m / M]

Elemento mais pesado em termos de peso atômico
O elemento mais pesado em termos mais pesado por um determinado número de átomos é o elemento com o maior peso atômico. Este é o elemento que reúne no núcleo do seus átomos o maior número de prótons e nêutrons; atualmente é o elemento de número atômico ( = número de próntos no núcleo atômico) igual a 118. Esse elemento foi chamado de Oganesson, uma homenagem ao cientista que o produziu artificialmente. Quando um elemento mais pesado é descoberto (por exemplo, elemento 120), ele se torna o novo elemento mais pesado. O elemento mais pesado que ocorre naturalmente é o urânio (número atômico 92, peso atômico 238,0289).

Elemento mais pesado em termos de densidade
Outra maneira de analisar o peso é em termos de densidade, que é a massa por unidade de volume, portanto medida em g / cm^3. Um dos dois elementos pode ser considerado o elemento com maior densidade: ósmio e irídio. A densidade do elemento depende de muitos fatores; portanto, não há um número único de densidade que nos permita identificar um elemento ou outro como o mais denso. Cada um desses elementos pesa aproximadamente o dobro peso do chumbo. A densidade calculada para o ósmio é 22,61 g / cm^3 e para o irídio é 22,65 g / cm^3, embora a densidade de irídio não tenha ainda sido medida experimentalmente para exceder a do ósmio.

Por que ósmio e irídio são tão pesados?
Embora existam muitos elementos com valores mais altos de peso atômico, o ósmio e o irídio são os mais pesados. Isso ocorre porque seus átomos se agrupam mais firmemente na forma sólida. E a razão para isso está além do conhecimento pretendido para o ensino médio, incluindo efeitos quânticos e relativísticos.

Para finalizar, acesse a tabela periódica https://www.rsc.org/periodic-table e localize os elementos ósmio (Os) e irídio (Ir), anotando suas densidades e comparando com a de outros elementos, e o elemento oganesson (Og), anotando seu peso atômico e comparando este com o do urânio. 

Referência:
Adaptação do texto de Anne Marie Helmenstine, What Is the Heaviest Element? Disponível em https://www.thoughtco.com/what-is-the-heaviest-element-606627; acedido em 01/Agosto/2020.