Ferramenta extremamente poderosa, e indispens\u00e1vel, para o estudo da qu\u00edmica, a tabela peri\u00f3dica de Mendeleev continua insuper\u00e1vel, desde 1869, para organizar os elementos qu\u00edmicos neutros com base em suas propriedades qu\u00edmicas e espectrosc\u00f3picas. No entanto, ela n\u00e3o d\u00e1 conta de descrever com precis\u00e3o os comportamentos eletr\u00f4nicos dos chamados \u00edons altamente carregados, ou seja, \u00e1tomos que perderam muitos el\u00e9trons.<\/p>\n
Nesses \u00e1tomos, que se formam em condi\u00e7\u00f5es extremas, como as encontradas em laborat\u00f3rios de f\u00edsica de alta energia ou no interior de estrelas, as intera\u00e7\u00f5es entre o n\u00facleo e os el\u00e9trons restantes mudam radicalmente. Com isso, as propriedades eletr\u00f4nicas desses \u00edons (n\u00edveis de energia, estrutura de orbitais e resposta \u00e0 luz) n\u00e3o obedecem \u00e0 l\u00f3gica da tabela peri\u00f3dica tradicional.\u00a0<\/strong><\/p>\n Agora, uma equipe de pesquisadores do Instituto Max Planck de F\u00edsica Nuclear em Heidelberg, Alemanha, est\u00e1 propondo uma tabela peri\u00f3dica alternativa de elementos, por\u00e9m com foco em \u00edons altamente carregados. \u201cQuer\u00edamos procurar \u00edons altamente carregados para rel\u00f3gios at\u00f4micos, para torn\u00e1-los muito mais est\u00e1veis e muito mais precisos\u201d, diz o primeiro autor do estudo, Chunhai Lyu, \u00e0 NewScientist<\/i>.<\/p>\n Apresentada h\u00e1 156 anos, durante uma reuni\u00e3o da Sociedade Qu\u00edmica Russa, em S\u00e3o Petersburgo, a tabela peri\u00f3dica organizada por Dmitri Mendeleev organiza os 118 elementos qu\u00edmicos conhecidos conforme suas propriedades, permitindo tamb\u00e9m que os cientistas identifiquem lacunas existentes, e descubram novos elementos para preench\u00ea-las<\/strong>. Essa ordena\u00e7\u00e3o facilita a compreens\u00e3o das propriedades qu\u00edmicas fundamentais.<\/p>\n Apesar de cumprir bem suas fun\u00e7\u00f5es por mais de um s\u00e9culo e meio para os qu\u00edmicos em geral, ela n\u00e3o atende \u00e0s demandas de alguns f\u00edsicos interessados especificamente em \u00edons de alta energia, part\u00edculas utilizadas em tecnologias avan\u00e7adas como lasers de raios X, terapias contra tumores, estudos de plasma, testes de teorias f\u00edsicas e rel\u00f3gios \u00f3pticos.<\/p>\n Desde que Rutherford e Bohr consolidaram o conceito de \u00e1tomos neutros, sabemos que o n\u00famero de pr\u00f3tons (carga positiva) iguala o de el\u00e9trons (carga negativa). Contudo, os \u00e1tomos podem perder ou ganhar el\u00e9trons, transformando-se em \u00edons carregados. Quando essa perda de el\u00e9trons \u00e9 grande, o \u00e1tomo se tornar um \u00edon altamente carregado, uma estrutura importante em aplica\u00e7\u00f5es f\u00edsicas especializadas.<\/p>\n A primeira grande diferen\u00e7a entre a tabela peri\u00f3dica cl\u00e1ssica e a \u201cnova\u201d tabela \u00e9 que esta \u00e9 proposta para \u00edons altamente carregados (HCIs na sigla em ingl\u00eas). Isso significa que, enquanto a tabela de Mendeleev \u00e9 ordenada de acordo com o n\u00famero de pr\u00f3tons no \u00e1tomo de cada elemento, a de Lyu e seus colegas agrupa os \u00edons de acordo com suas estruturas eletr\u00f4nicas residuais e propriedades espectrosc\u00f3picas em estados de alta ioniza\u00e7\u00e3o.<\/p>\n A nova tabela peri\u00f3dica n\u00e3o organiza elementos neutros, mas \u00e1tomos altamente carregados<\/strong>, cujas propriedades eletr\u00f4nicas divergem daquelas previstas pela tabela cl\u00e1ssica. Isso ocorre porque, quando um \u00e1tomo perde el\u00e9trons, ele pode adquirir a mesma configura\u00e7\u00e3o eletr\u00f4nica que outro elemento. Assim, cada c\u00e9lula da nova tabela pode agrupar \u00edons de diferentes elementos que compartilham essas estruturas eletr\u00f4nicas semelhantes, explica Lyu.<\/p>\n O que os autores est\u00e3o buscando, na verdade, s\u00e3o transi\u00e7\u00f5es raras e incomuns, n\u00e3o estritamente imposs\u00edveis, mas altamente improv\u00e1veis e lentas. Conhecidas como \u201ctransi\u00e7\u00f5es proibidas\u201d, elas s\u00e3o muito est\u00e1veis, o que as torna ideais para o projeto de rel\u00f3gios at\u00f4micos \u00f3pticos. Isso porque, nesses casos, o \u00e1tomo pode permanecer por muito tempo nesse estado energ\u00e9tico antes de emitir ou absorver um f\u00f3ton.<\/p>\n O novo estudo est\u00e1 hospedado no reposit\u00f3rio de pr\u00e9-prints arXiv<\/i>, e ainda n\u00e3o foi revisto por pares.<\/p>\n O que voc\u00ea achou da possibilidade de ter que lidar com mais uma tabela peri\u00f3dica? Comente em suas redes sociais e aproveite para compartilhar esta mat\u00e9ria. Saiba tamb\u00e9m como um dispositivo de medi\u00e7\u00e3o ultrapreciso combina rel\u00f3gios at\u00f4micos e computadores qu\u00e2nticos.<\/p>\n<\/div>\nComo funciona a tabela peri\u00f3dica cl\u00e1ssica?<\/h2>\n
Como se organiza a \u201cnova\u201d tabela peri\u00f3dica<\/h2>\n
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