Quando teremos uma versão final e definitiva da tabela periódica?

Regularmente vemos novos elementos sendo adicionados, mas será que ainda existem muitos elementos a descobrir?

Há pouco tempo, a União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC) anunciou a descoberta de novos elementos. São elementos que não existem na natureza e que foram criados por aceleradores de partículas, e por enquanto, são identificados por nomes temporários e pelos números atômicos 113, 115, 117 e 118.

Segundo a IUPAC, a descoberta levou anos para ser concluída, uma vez que estes elementos são superpesados, altamente instáveis e difíceis de criar, mas os cientistas tinham fortes razões para acreditar que eles existiam.

No entanto, já podemos nos preparar para mais uma mudança na tabela periódica: esforços para criar outros elemtnos, já estão em andamento.

E se você está se perguntado “quando teremos uma tabela final?” e “quantos elementos ainda podem ser descobertos?”, saiba que esses são os maiores e mais persistentes mistérios da Química, até porque nossa compreensão sobre estudos modernos já revelou que podem existir anomalias até mesmo nos elementos já estabelecidos.

Para o químico Walter Loveland, da Universidade Estadual de Oregon, algumas “rachaduras” já estão começando a aparecer em nossa tabela periódica. A atual organização de elementos por linhas com base em número atômico e prótons no núcleo de um átomo, e por colunas com base na órbita de seus elétrons, ditam as características e propriedades químicas de um elemento.

Por exemplo, metais macios que tendem a reagir fortemente com outros, como lítio e potássio, estão em uma coluna. Elementos reativos não-metálicos, como flúor e iodo, habitam em outra.

“Há problemas no início, meio e fim da tabela periódica”, diz Eric Scerri, um historiador do departamento de química da Universidade da Califórnia, em Los Angeles. Para ele, a Teoria da Relatividade de Einstein, publicada décadas após as primeiras descobertas de Dmitri Mendeleev – autor da primeira versão da tabela periódica – introduziu algumas rachaduras no sistema.

A Relatividade diz que a massa de uma partícula aumenta com a velocidade. Isso pode fazer com que os elétrons de carga negativa, que orbitam um núcleo de carga positiva de um átomo, comportem-se estranhamente, afetando as propriedades químicas de um elemento.

Richard Feynman, físico norte-americano do século XX, um dos pioneiros da eletrodinâmica quântica e Nobel de Física, de 1965, invocou a Teoria da Relatividade para prever o fim da tabela periódica no elemento 137. Segundo ele, seus cálculos mostravam que os elétrons em elementos acima do 137 teriam de se mover mais rápido do que a velocidade da luz, e assim, violar as regras da relatividade para evitar colidir com um núcleo.

No entanto, cálculos mais recentes derrubaram esse limite. Feynman havia tratado o núcleo como um ponto único. Permitindo que sejam considerados como bolas de partículas, os elementos podem continuar para muito além de 137. Sendo assim, é possível a existência de átomos além deste limite, mas apenas como “criaturas” estranhas capazes de convocar os elétrons de um espaço vazio.

A teoria prevê que haverá um ponto em que os núcleos feitos em laboratório não existirão tempo suficiente para formar um átomo adequado. Um núcleo radioativo se desfaz em menos de dez bilionésimos de segundo e não teria tempo para reunir os elétrons em torno de si e fazer um novo elemento. Ainda assim, muitos cientistas esperam encontrar algumas “ilhas de estabilidade” nesses núcleos e que tenham maior duração. Carregar átomos superpesados com lotes extras de nêutrons poderia conferir estabilidade e impedir que os núcleos ricos em prótons se deformem.

Contudo, prever o potencial de estabilidade de elementos pesados ​​não é fácil. Os cálculos, que exigem um enorme trabalho tecnológico, podem não ter sido realizados em muitos dos elementos já conhecidos. Além disso, é um território muito novo para a física nuclear, pois mesmo pequenas mudanças nas entradas podem ter impactos profundos sobre os resultados esperados. No entanto, uma coisa é certa: estamos muito longe do fim da tabela periódica. Segundo Scerri. “O fator limitante no momento parece ser a engenhosidade humana.”

Fonte: Smithsonianmag / Agência Brasil Foto: Reprodução / Pixabay