As terras raras correspondem a 17 elementos químicos
Quantos destes existem num smartphone? Um smartphone moderno não contém necessariamente todos os 17, mas pode incorporar entre 12 e 18 elementos de terras raras, dependendo do modelo. Os mais comuns são:
Neodímio (Nd) – ímanes muito potentes dos altifalantes e do motor de vibração. Praseodímio (Pr) – ligas magnéticas.
Disprósio (Dy) – aumenta a resistência térmica dos ímanes.
Térbio (Tb) – fósforos verdes do ecrã.
Európio (Eu) – fósforos vermelhos do ecrã.
Ítrio (Y) – LEDs e ecrãs.
Gadolínio (Gd) – alguns componentes eletrónicos e de armazenamento.
Lantânio (La) – lentes da câmara e condensadores.
Cério (Ce) – polimento do vidro do ecrã.
Além das terras raras, um smartphone também utiliza dezenas de outros elementos da Tabela Periódica: ouro, prata, cobre, estanho, tântalo, tungsténio, índio, gálio, lítio e cobalto. No total, um smartphone moderno pode conter mais de 60 elementos químicos diferentes.
Os chamados elementos de terras raras fazem parte da Tabela Periódica (por vezes chamada "tabela de Mendeleev", em homenagem a Dmitri Mendeleev).
Apesar do nome, as "terras raras" não são necessariamente raras na crosta terrestre. O problema é que ocorrem em concentrações muito baixas. E são difíceis e dispendiosas de separar umas das outras. A extração e refinação têm impacto ambiental significativo. Por isso, um smartphone de cerca de 200 g pode conter apenas alguns gramas (ou até miligramas) destes elementos, mas sem eles seria impossível obter ecrãs brilhantes, câmaras avançadas, altifalantes compactos e motores de vibração eficientes.
Os chamados elementos de terras raras fazem parte da Tabela Periódica (por vezes chamada "tabela de Mendeleev", em homenagem a Dmitri Mendeleev).
Apesar do nome, as "terras raras" não são necessariamente raras na crosta terrestre. O problema é que ocorrem em concentrações muito baixas. E são difíceis e dispendiosas de separar umas das outras. A extração e refinação têm impacto ambiental significativo. Por isso, um smartphone de cerca de 200 g pode conter apenas alguns gramas (ou até miligramas) destes elementos, mas sem eles seria impossível obter ecrãs brilhantes, câmaras avançadas, altifalantes compactos e motores de vibração eficientes.
A Tabela periódica é uma disposição sistemática dos elementos químicos ordenados pelos números atómicos. Este ordenamento mostra tendências periódicas, tais como elementos com comportamentos similares na mesma coluna. Em geral, dentro de uma linha – período – os elementos da esquerda são metálicos e os da direita são não metálicos. As colunas são denominadas grupos. O químico Dmitri Mendeleev publicou em 1869 a primeira versão amplamente reconhecida da tabela. Demonstra as tendências periódicas dos elementos até então conhecidos e também prediz algumas propriedades dos elementos ainda não descobertos que iriam preencher espaços vazios em sua tabela. A maioria das previsões se mostrou correta quando os elementos em questão foram descobertos posteriormente. Desde então a tabela de Mendeleev tem sido expandida e refinada com a descoberta ou sínteses de novos elementos e o desenvolvimento de modelos teóricos para explicar o comportamento químico.
Cada elemento químico tem um número atómico único -- representando o número de protões em seu núcleo atómico. A maioria dos elementos tem um número diferente de neutrões entre átomos diferentes, cujas variações são referidas como isótopos. Um período é uma linha horizontal da tabela periódica. Embora os grupos tenham propriedades periódicas mais significativas, existem regiões onde a tendência horizontal é mais significativa do que a vertical, tais como no bloco f, onde os lantanídeos e actinídeos formam duas séries de grupos de elementos horizontais substanciais.
Os elementos no mesmo período apresentam tendências no raio atómico, energia de ionização, afinidade eletrónica e eletronegatividade. Da esquerda para a direita, através do período, o raio atómico normalmente diminui. Isto acontece porque a cada elemento é adicionado um protão e um eletrão, o que traz o eletrão para mais perto do núcleo. Esta diminuição do raio atómico também provoca o aumento da energia de ionização quando movendo da esquerda para a direita no período. Quanto mais firmemente conectado aos seus eletrões, mais energia é necessária para removê-los. A eletronegatividade aumenta da mesma maneira que a energia de ionização por causa da atração exercida nos eletrões pelo núcleo. A afinidade eletrónica também possui uma leve tendência ao longo do período. Os metais à esquerda no período normalmente possuem uma afinidade eletrónica menor que os não metais à direita no período, com exceção dos gases nobres.
Um grupo ou família é uma coluna vertical na tabela periódica. Os grupos normalmente têm mais tendências periódicas significativas do que os períodos ou blocos. A teoria da mecânica quântica moderna da estrutura atómica explica a tendência no grupo pela proposição que elementos dentro do mesmo grupo normalmente têm a mesma configuração eletrónica na sua camada de valência.
Consequentemente, elementos do mesmo grupo tendem a ter uma química compartilhada e exibir uma clara tendência em suas propriedades com o aumento do número atómico.
Em 1789, Lavoisier publicou uma lista de 33 elementos químicos. Embora Lavoisier tenha agrupado os elementos em substâncias simples, metálicas, não metálicas e salificáveis ou terrosas, químicos passaram o século seguinte à procura de um esquema de construção mais precisa. Em 1829, Döbereiner observou que, quando organizados por peso atómico, o segundo membro de cada tríade tinha aproximadamente a média do primeiro e do terceiro. Isso ficou conhecido como a lei das tríades. O químico alemão Leopold Gemelin trabalhou com esse sistema e por volta de 1843 tinha identificado dez tríades, três grupos de quatro, e um grupo de cinco. Jean Baptiste Dumas publicou um trabalho em 1857 descrevendo as relações entre os diversos grupos de metais. Embora houvesse diversos químicos capazes de identificar relações entre pequenos grupos de elementos, não havia ainda um esquema capaz de abranger todos eles.
A última revisão de 2016, inscrevia 118 elementos na tabela periódica{1 (hidrogênio) - 118 (oganesson)}. Os elementos 113 [nihonium (Nh)]; 115 [moscóvio (Mc)]; 117 [tennessine (Ts)]; 118 [organesson (Og)] foram reconhecidos oficialmente pela União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC) em dezembro de 2015. Estes nomes só foram aprovados formalmente ao fim de uma consulta pública de cinco meses que terminou em novembro de 2016. Os primeiros 94 elementos ocorrem naturalmente; os 24 remanescentes, do Amerício ao Ununóctio (95-118) ocorrem apenas quando sintetizados em laboratórios. Dos 94 elementos que ocorrem naturalmente, 84 são elementos primordiais. E 10 ocorrem somente a partir do decaimento radioativo dos elementos primordiais.
Em 1789, Lavoisier publicou uma lista de 33 elementos químicos. Embora Lavoisier tenha agrupado os elementos em substâncias simples, metálicas, não metálicas e salificáveis ou terrosas, químicos passaram o século seguinte à procura de um esquema de construção mais precisa. Em 1829, Döbereiner observou que, quando organizados por peso atómico, o segundo membro de cada tríade tinha aproximadamente a média do primeiro e do terceiro. Isso ficou conhecido como a lei das tríades. O químico alemão Leopold Gemelin trabalhou com esse sistema e por volta de 1843 tinha identificado dez tríades, três grupos de quatro, e um grupo de cinco. Jean Baptiste Dumas publicou um trabalho em 1857 descrevendo as relações entre os diversos grupos de metais. Embora houvesse diversos químicos capazes de identificar relações entre pequenos grupos de elementos, não havia ainda um esquema capaz de abranger todos eles.
A última revisão de 2016, inscrevia 118 elementos na tabela periódica{1 (hidrogênio) - 118 (oganesson)}. Os elementos 113 [nihonium (Nh)]; 115 [moscóvio (Mc)]; 117 [tennessine (Ts)]; 118 [organesson (Og)] foram reconhecidos oficialmente pela União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC) em dezembro de 2015. Estes nomes só foram aprovados formalmente ao fim de uma consulta pública de cinco meses que terminou em novembro de 2016. Os primeiros 94 elementos ocorrem naturalmente; os 24 remanescentes, do Amerício ao Ununóctio (95-118) ocorrem apenas quando sintetizados em laboratórios. Dos 94 elementos que ocorrem naturalmente, 84 são elementos primordiais. E 10 ocorrem somente a partir do decaimento radioativo dos elementos primordiais.
Nenhum elemento mais pesado que o Einsténio (elemento 99) foi observado em quantidades macroscópicas na forma pura, e nem o Astatino (elemento 85); o Frâncio (elemento 87) foi somente fotografado na forma de luz emitida em quantidades microscópicas (300 000 átomos).
De acordo com as propriedades físicas e químicas, os elementos podem ser classificados em três categorias maiores: Metais, metaloides e ametais. Os metais são geralmente brilhantes, sólidos, altamente condutores e formam ligas metálicas. Também formam compostos iónicos, como os sais, quando se juntam aos ametais, e hidretos, quando se juntam ao hidrogénio. A maioria dos ametais são coloridos e gases isolantes incolores; ametais que formam compostos com outros ametais apresentam ligações covalentes. Entre metais e não metais estão os metaloides, que possuem propriedades mistas ou intermédias.
De acordo com as propriedades físicas e químicas, os elementos podem ser classificados em três categorias maiores: Metais, metaloides e ametais. Os metais são geralmente brilhantes, sólidos, altamente condutores e formam ligas metálicas. Também formam compostos iónicos, como os sais, quando se juntam aos ametais, e hidretos, quando se juntam ao hidrogénio. A maioria dos ametais são coloridos e gases isolantes incolores; ametais que formam compostos com outros ametais apresentam ligações covalentes. Entre metais e não metais estão os metaloides, que possuem propriedades mistas ou intermédias.
O metal e ametal pode ser ainda classificado em subcategorias que demonstram uma graduação da propriedade metálica para a não metálica, quando indo da esquerda para a direita no período. Os metais são subdivididos em metais alcalinos, metais alcalinos terrosos, lantanídeos e actinídeos, através dos metais de transição, e terminando nos metais pós transição que são fracos quimicamente e fisicamente. Os ametais são simplesmente divididos nos ametais poliatómicos, que são essencialmente os ametais; e os gases nobres monoatómicos, que são não metais e praticamente inertes. Também são conhecidos grupos especializados tais como, por exemplo, os metais refratários e os metais nobres que são subconjuntos dos metais de transição e são ocasionalmente destacados.
Existe um espectro de propriedades dentro de cada categoria e não é difícil encontrar sobreposições nos limites, conforme acontece com a maioria dos esquemas de classificação. O berílio, por exemplo, é classificado como um alcalino terroso embora sua química anfotérica e tendência a formar compostos covalentes seja característica dos metais pós transição. O radónio ainda é classificado como um ametal e gás nobre embora possua química catiónica que é uma característica metálica.



















