Por Kevin Beck, atualizado em 30 de agosto de 2022

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O que são elementos?

Em química, um elemento é uma substância composta de átomos que contêm o mesmo número de prótons. Um elemento não pode ser decomposto em substâncias mais simples usando métodos químicos convencionais. Em 2018, os cientistas confirmaram 92 elementos que ocorrem naturalmente, além de 11 isótopos sintéticos que aparecem apenas em condições de laboratório. Cada elemento existe em um dos três estados físicos – sólido, líquido ou gasoso – sob condições padrão.

Os átomos são pequenos aglomerados de prótons, nêutrons e elétrons. O hidrogênio, o mais simples, contém um próton e um elétron, enquanto o isótopo mais comum do urânio tem 92 prótons, 92 elétrons e 146 nêutrons. Os prótons carregam uma carga positiva; os elétrons carregam uma carga negativa igual; os nêutrons são neutros. O equilíbrio de prótons e elétrons determina a identidade de um elemento, enquanto variações na contagem de nêutrons produzem isótopos.

A Tabela Periódica dos Elementos

A tabela periódica é a pedra angular da química moderna, organizando todos os elementos conhecidos por número atômico ascendente – a contagem de prótons no núcleo. Esta ordem revela padrões repetidos de comportamento químico, daí o nome “periódico”. Embora a tabela tenha 113 entradas (118 em 2023), os elementos são agrupados em famílias que refletem propriedades compartilhadas.

Ao examinar a tabela, você notará que as linhas superiores contêm lacunas – são elementos que ainda não foram descobertos ou sintetizados. O layout incorpora colunas (grupos) e linhas (períodos) que refletem a configuração eletrônica e a reatividade.

Grupos de tabelas periódicas

Historicamente, os elementos são divididos em três grandes categorias:metais, não metais e metalóides. Os não-metais estão limitados a sete elementos principais – hidrogênio (H), carbono (C), nitrogênio (N), oxigênio (O), fósforo (P), enxofre (S) e selênio (Se). Famílias adicionais de não metais incluem os halogênios (F, Cl, Br, I, At) e os gases nobres (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Ra). Metalóides, como silício e arsênico, apresentam características intermediárias.

Características dos Metais

Dos 113 elementos, 88 são classificados como metais. Apesar da sua diversidade, os metais partilham várias características marcantes:

• Sólido à temperatura ambiente (exceto mercúrio, um metal líquido usado historicamente em termômetros).
• Brilho —uma superfície brilhante que reflete a luz, contribuindo para o seu valor estético e económico.
• Maleabilidade —a capacidade de ser martelado ou enrolado em folhas finas sem rachar.
• Ductilidade —a capacidade de ser transformado em fios, uma propriedade fundamental para condutores elétricos e térmicos.
• Alta densidade —a maioria dos metais tem uma massa elevada por unidade de volume.
• Pontos de fusão e ebulição elevados —por exemplo, o ponto de fusão do tungstênio é 3.422°C, tornando-o indispensável para filamentos de lâmpadas incandescentes.

Tipos de Metais

Os metais são ainda categorizados em cinco grupos principais:

• Metais alcalinos (seis elementos no grupoIA:Li, Na, K, Rb, Cs, Fr).
• Metais alcalino-terrosos (seis elementos no grupo IIA:Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra).
• Metais de transição (quarenta elementos abrangendo grupos IIIB–XII, linhas 3–6).
• Lantanídeos (elementos 58 a 71, também conhecidos como metais de terras raras).
• Actinídeos (elementos 90–103, um subconjunto da família das terras raras).
• Metais não especificados (oito elementos que não se enquadram perfeitamente nas categorias acima).

A soma desses grupos dá um total de 88 metais:6 alcalinos + 6 alcalino-terrosos + 40 de transição + 28 terras raras + 8 não especificados.

Metalóides e não-metais

Os metalóides ocupam um nicho entre metais e não metais, combinando propriedades condutoras com comportamento semicondutor. Os sete metalóides comuns são:

• Boro (B)
• Silício (Si)
• Germânio (Ge)
• Arsênico (As)
• Antimônio (Sb)
• Telúrio (Te)
• Polônio (Po)

Esses elementos são sólidos à temperatura ambiente e desempenham papéis cruciais na eletrônica moderna, muitas vezes formando ligas com elementos metálicos para adaptar as características elétricas e térmicas.

Para uma exploração interativa da tabela periódica, visite nossa página de recursos .

Principais conclusões

• Os metais compreendem a maioria dos elementos, com 88 dos 113 na tabela periódica.
• Eles são caracterizados por brilho, maleabilidade, ductilidade, densidade e altos pontos de fusão.
• As famílias de metais primários (alcalinos, alcalino-terrosos, de transição, lantanídeos, actinídeos) têm comportamentos químicos distintos.
• Os metalóides preenchem a lacuna entre metais e não metais, sustentando a tecnologia de semicondutores.