Nos primórdios da química elemental, ainda sob a crença que os átomos eram a mínima parte da matéria, o hoje tão importante número atômico não era uma preocupação. Houve algumas organizações dos elementos químicos descobertos ao longo da história.
No entanto, até o formato que conhecemos hoje da tabela periódica, proposto por Dmitri Mendeleev, em 1869, os elementos eram agrupados por sua “essência”, como, por exemplo, por serem metais, terras ou gases.
Mas um número “mágico” surgiu diante o olhar minucioso de cientistas, químicos, experimentadores e curiosos. Um número que não apenas dita o lugar de cada elemento na tabela periódica, como também é capaz de fazer supor novas descobertas elementares: o número atômico.
Antoine Lavoisier foi um dos primeiros experimentadores a propor uma lista organizacional dos elementos químicos.Fonte: Getty Images/ Hulton Archive
A anatomia de um átomo
Os primeiros relatos sobre os átomos remontam os tempos de Demócrito, século V a.C., na Grécia. Reconhecida como a menor parte da matéria, acreditava-se que essas pequenas peças do quebra-cabeça formador do universo eram indivisíveis, ou seja, não havia nada menor que os átomos.
Essa ideia se perpetuou por séculos, ultrapassando o Modelo Atômico de Dalton (1803), e sendo proposta como incompleta a partir do modelo atômico de Thomson, o famoso “Pudim de Ameixas”, em 1897.
Com o avanço da tecnologia, foi possível contemplar a completude da formação atômica e hoje reconhecemos que o átomo em si é composto por partes ainda menores, conhecidos como partículas fundamentais, que são os conjuntos de léptons e quarks.
Os principais modelos atômicos e seus anos de proposição.Fonte: Getty Images
Das partículas antes consideradas fundamentais, nêutrons, prótons e elétrons, ou seja, que não podem ser divididas em partes ainda menores, apenas os elétrons ainda são considerados indivisíveis. Em uma estrutura simples, todos os átomos são compostos por um conjunto de prótons, nêutrons e elétrons.
Atualmente, o modelo assumido para estudos é o Modelo Atômico de Schrodinger (1927), que inclui conceitos de estados quânticos da matéria. No entanto, o modelo atômico mais divulgado em imagens é o modelo de Niels Bohr (1913), representado como um “modelo planetário”, graças aos orbitais dos elétrons.
Um número para todos governar
É da formação nuclear atômica que surge o conceito de “número atômico”. Ao contrário do que se possa pensar, o número que acompanha os elementos, ditando em que posição eles se encontram na tabela periódica não é ao acaso ou por ordem de descoberta. O número atômico é relativo à quantidade de prótons existente em cada núcleo elementar.
Mas algo bastante espetacular no universo é que todos os átomos de um determinado elemento, sempre irão apresentar o mesmo número de prótons, independentemente de haver variações no número de nêutrons ou elétrons disponíveis para aquele núcleo.
O número apresentado no canto superior esquerdo dos elementos, sempre representará o número atômico do elemento.Fonte: Getty Images
Assim, em qualquer parte do universo, se um elemento possuir 23 prótons em seu núcleo, ele sempre será Vanádio, ou um elemento que tenha 98 prótons, sempre será Califórnio. Além disso, o número atômico também auxilia aos pesquisadores a “descobrirem” novos elementos.
Sabendo que a natureza elementar segue uma ordem, a tabela periódica um dia pode ter algumas inclusões em locais onde hoje existem lacunas, como na comprovação de elementos apenas teorizados, como o de número 121 Unbiúnio.
Desse modo, os pesquisadores conseguem fazer boas previsões, não penas relacionadas a possibilidade de novos elementos, mas também podem supor as interações que os elementos já catalogados podem realizar com outros elementos.
O número de elétrons e nêutrons dita outras características estabilização do núcleo atômico. Então, pode-se dizer que o número atômico é o grande preditor da posição, classificação e graus de interação química e física dos elementos.
Novos elementos e novos números atômicos?
Ainda que a tabela pareça bem cheia com seus 118 elementos, não existe um limite de inclusão para novos elementos. No entanto, quanto mais pesados os elementos, menos estáveis eles são. Alguns dos elementos finais da tabela periódica são tão instáveis que sobrevivem por apenas milissegundos, fator que interfere na capacidade de confirmação de novos elementos.
Quanto mais pesados e maiores os números atômicos, maior a tendência a serem instáveis.Fonte: Getty Images
Contudo, com o desenvolvimento de novas tecnologias e formas de obtenção de elementos, é possível que em breve, novos números atômicos e seus respectivos elementos possam compor a tabela periódica.
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