A Vida nas Estrelas: estabilidade atômica

Licenciatura Plena em Química (Universidade de Cruz Alta, 2004)
Mestrado em Química Inorgânica (Universidade Federal de Santa Maria, 2007)

O presente texto traz temáticas de discussão referente ao episódio “A Vida nas Estrelas”, da série Cosmos, de Carl Sagan, produzida pela Revista Super Interessante, apresentada em TV aberta nos anos 80 e recentemente distribuída na íntegra às escolas de Educação Básica do país.

1) Cite três elementos químicos, mais pesados que o hidrogênio, essenciais para a vida?

Basicamente, os elementos químicos carbono (Z = 6), nitrogênio (Z = 7) e oxigênio (Z = 8) são indispensáveis para a existência de qualquer forma de vida, com base nas teorias conhecidas.

2) Cite três elementos químicos incomuns.

A “popularidade” de um elemento químico está diretamente relacionada à sua abundância no planeta. Dessa forma, por exemplo, o elemento químico ferro  (Z = 6) é bastante conhecido, pois existe muito ferro no planeta. No entanto, os elementos ródio (Z = 45), praseodímio (Z = 59) e érbio (Z = 68) são raros, pois existem em pouca quantidade.

3) Qual é o elemento químico mais abundante na crosta terrestre?

Na crosta terrestre o elemento químico mais abundante é o silício (Z = 14), o qual é encontrado constituindo as massas de solo terrestres.

4) Explique as forças de manutenção existentes e atuantes no núcleo atômico, responsáveis por sua estabilidade.

No núcleo atômico atuam algumas forças, destacando-se as forças nucleares, promovidas pelas partículas conhecidas por nêutrons, responsáveis pela estabilidade do núcleo do átomo.

5) De modo geral, apenas a Camada de Valência exerce influência considerável sobre as propriedades dos elementos químicos. Explique este fato.

A camada de valência (camada eletrônica mais externa do átomo) envolve-se diretamente nas ligações químicas e demais interações entre os átomos, o que o faz blindando as camadas anteriores e o núcleo do átomo.

6) Em geral, elementos químicos de átomos muito densos possuem tendência à emissões radioativas, ao passo que elementos de átomos muito leves, não. Com base na estabilidade do núcleo atômico, como este fato poderia ser explicado?

Quanto mais “pesado” for um elemento químico maior será o número de partículas presente em seu núcleo, o que confere a este átomo grande instabilidade, pois os prótons, por apresentarem a mesma carga elétrica, repelem-se mutuamente. Desse modo, átomos pesados, volumosos, como o urânio (Z = 92), estão suscetíveis às emissões radioativas.

7) A Química baseia-se em conhecimentos provenientes da eletrosfera atômica, região periférica que comporta as partículas negativas do átomo. A Física estuda mais enfaticamente o núcleo atômico, região central que contrabalanceia a carga negativa existente na eletrosfera com carga positiva, em mesmo módulo desta, garantindo a estabilidade do átomo. A região de interação entre estas duas áreas constitui um dos maiores mistérios destas duas ciências, uma vez que é composta exclusivamente de vazio.

Referências:
RUSSELL, John B.; Química Geral vol.1, São Paulo: Pearson Education do Brasil, Makron Books, 1994.

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