Volume Atômico e Densidade

Por André Luis Silva da Silva
O volume atômico e a densidade são duas propriedades periódicas que possuem variações facilmente relacionáveis na Tabela Periódica: no volume a variação se dá de cima para baixo e do centro para as laterais, na densidade a variação se dá de cima para baixo e das laterais para o centro.

Chama-se volume atômico de um elemento o volume ocupado por 1 átomo-grama, ou seja, 6,10 х 1023 átomos do elemento no estado sólido, sendo que “esta propriedade não representa o volume de um átomo, mas se relaciona com a estrutura cristalina do elemento1.

Portanto, visto que o volume atômico não é o volume de um átomo mas de um conjunto de átomos, nesta propriedade influem não só o volume individual de cada átomo, como também o espaço existente entre os mesmos.

Como mostra a Figura 1, pode-se observar que o volume atômico também varia periodicamente com o aumento do número atômico.

FIGURA 1. Variação do volume atômico em função do número atômico (1)

Já de acordo com a Figura 2 pode-se notar que nas famílias da tabela periódica o volume atômico aumenta de cima para baixo; nos períodos do centro para as laterais.

FIGURA 2. Variação do volume atômico nas famílias e períodos da tabela periódica.

Entende-se por densidade ou massa específica de um corpo a razão entre a massa e o volume deste corpo”1, “sendo sua variação, no estado sólido, uma propriedade periódica dos elementos químicos2, como pode ser observado na Figura 3.

FIGURA 3. Densidade dos elementos a 25 ºC (Para os elementos gasosos nesta temperatura, a densidade é a do líquido no ponto de ebulição.) (3)

Para o cálculo da densidade de um elemento químico, leva-se em consideração a massa correspondente ao átomo-grama, ou seja, a massa em gramas numericamente igual à massa atômica do elemento, assim como o volume ocupado por um átomo-grama, que depende do tamanho de cada átomo e do arranjo desses átomos na substância simples.

A densidade depende fundamentalmente da temperatura, assim, quando consideramos sólidos e líquidos, a medida refere-se geralmente a 25 °C; já para gases, refere-se ao estado líquido no ponto de ebulição. De maneira experimental determinou-se a densidade para os elementos químicos, observando-se a variação na tabela periódica (Figura 4) na famílias de cima para baixo e nos períodos das laterais para o centro. “Os elementos de maior densidade são o ósmio (22,6 g/ml) e o irídio (22,5 g/ml)4.

FIGURA 4. Variação da densidade nas famílias e períodos da tabela periódica.

Referências:
1. SARDELLA, Antônio; MATEUS, Edegar; Curso de Química: química geral, Ed. Ática, São Paulo/SP – 1995.
2. FELTRE, Ricardo; Fundamentos da Química, vol. Único, Ed. Moderna, São Paulo/SP – 1990.
3. RUSSELL, John B.; Química Geral vol.1, São Paulo: Pearson Education do Brasil, Makron Books, 1994.
4. LUFTI, Mansur; Os Ferrados e os Cromados: produção social e apropriação privada do conhecimento químico, Ed. UNIJUI, Ijuí/RS – 1992.