Um elemento básico em todas as salas de aula de ciências é a tabela periódica de elementos e, para muitos, é sua primeira introdução aos vastos mistérios do mundo natural.
Agora, os físicos da Universidade de Kyoto apresentaram uma nova tabela que fornece uma perspectiva diferente sobre os blocos de construção do universo. Enquanto a tabela tradicional é baseada no comportamento dos elétrons em um átomo, essa nova tabela é baseada nos prótons do núcleo.
“A tabela periódica dos elementos é uma das realizações mais significativas da ciência e, na sua forma familiar, é baseada na estrutura da casca dos orbitais de elétrons nos átomos”, explica Yoshiteru Maeno, um dos co-desenvolvedores da nova tabela.
“Mas os átomos são compostos de dois tipos de partículas carregadas que designam cada elemento: elétrons orbitando o núcleo e prótons no próprio núcleo”.
A nova tabela “Nucletouch” da equipe – também disponível como modelo 3D – foi anunciada recentemente na revista Foundations of Chemistry.
Os elementos fundamentais organizados pelo seu ‘número mágico’ de prótons. Crédito: Universidade de Kyoto / Yoshiteru Maeno / Kouichi HaginoMais de 150 anos se passaram desde que Dmitri Mendeleev descobriu a lei periódica que o levou a propor a tabela periódica clássica. Ele ainda teve a previsão de adicionar espaço para elementos que ainda eram desconhecidos em seu tempo.
“Fundamentalmente, tudo se resume aos elétrons em cada átomo. Os átomos são considerados estáveis quando os elétrons preenchem completamente sua ‘concha’ de órbitas ao redor do núcleo”, continua Maeno.
“Os chamados “gases nobres”, elementos inertes como hélio, néon e argônio, raramente reagem com outros elementos. Os números de elétrons mais estáveis são 2, 10, 18, 36 e assim por diante.”
Maeno os descreve como “números mágicos” atômicos, e, o mais importante, o mesmo princípio também pode ser aplicado aos prótons. Imaginar que prótons em um núcleo exista em “órbitas” pode parecer um pouco, mas a descoberta do conceito recebeu o prêmio Nobel de 1963 em física.
Os prótons têm diferentes números mágicos estáveis: 2, 8, 20, 28 e assim por diante. Entre estes estão elementos familiares como hélio, oxigênio e cálcio. A tabela Nucletouch coloca esses ‘núcleos mágicos’ no centro, fornecendo uma nova perspectiva sobre os elementos.
“Semelhante aos elétrons, quando as órbitas nucleares são preenchidas com prótons, elas formam núcleos estáveis, análogos aos elementos de gás nobre”, diz o colaborador Kouichi Hagino.
“Em nossa tabela periódica nuclear, também vemos que os núcleos tendem a ter uma forma esférica perto dos números mágicos, mas deformados à medida que você se afasta deles”.
A equipe preparou a mesa para destacar maneiras alternativas de ilustrar as leis da natureza, e espera que entusiastas e acadêmicos encontrem algo para aproveitar e aprender com esse novo visual de um velho amigo.
Referência: “Uma tabela periódica nuclear” de K. Hagino e Y. Maeno, 21 de abril de 2020, Fundamentos da Química.
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