Metais de transição interna: Lantanídeos e Actinídeos - o grupo f

Metais de transição interna (grupo f)

Elementos químicos presentes nas duas linhas adicionais abaixo da tabela periódica. São elementos que possuem os elétrons mais energéticos (elétrons de valência) nos subníveis 4f (lantanídeos) e 5f (actinídeos).

Lantanídeos

São os 14 elementos da tabela periódica que possuem seus elétrons da camada de valência no nível energético 4f.

A distribuição eletrônica dos lantanídeos é:

1s², 2s², 2p⁶, 3s², 3p⁶, 4s², 3d¹⁰, 4p⁶, 5s², 4d¹⁰, 5p⁶, 6s², 4f ⁿ

Esta distribuição eletrônica ilustra o endereço de cada elétron nos átomos. Esta ordem organiza os elétrons em ordem de energia, então, nos lantanídeos os elétrons mais energéticos estão no subnível f do nível 4. Entretanto, estes não são os elétrons que estão mais longe do núcleo, os elétrons mais externos dos lantanídeos estão no subnível s do nível 5.

Como consequência, os elétrons 4f não participam das ligações químicas, não são removidos para a formação de íons, nem participam significativamente na estabilização do campo cristalino em complexos. Então, a quantidade de elétrons no subnível 4f influenciam muito pouco nas propriedades desses elementos e isso faz com que os lantanídeos tenham propriedades muito parecidas.

A quantidade de elétrons 4f acaba influenciando mais os espectros eletrônicos e as propriedades magnéticas desses elementos.

Raio atômico

Na tabela periódica o raio atômico aumenta de cima para baixo devido ao aumento do número de níveis. Entretanto, em um mesmo nível, o aumento na quantidade de elétrons gera uma redução do raio atômico porque os elétrons acrescidos blindam pouco a carga nuclear adicional.

Contração lantanídica

No caso do 6º período da tabela periódica (6ª linha), onde os elementos são Cs, Ba, La, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Tl, Pb, Bi, Po, At, Rn não ocorre uma redução gradual do raio atômico. Entre o bário (Ba) e o tálio (Ta) ocorre uma redução abrupta do raio atômico. Esta redução é chamada de contração lantanídica e ocorre devido ao aumento de 14 prótons no número atômico e 14 elétrons no subnível 4f que resulta em uma redução de 0,2 angstroms (ou seja 0,00.000.000.002 metros) do Cério (Ce) ao Lutecio (Lu).

O aumento da dureza, ponto de fusão e ponto de ebulição são consequências da contração lantanídica, pois em átomos menores ocorre aumento da atração dos elétrons de um átomo pelo núcleo do outro átomo.

Actinídeos

São os 14 elementos da tabela periódica que possuem seus elétrons da camada de valência no nível energético 5f.

A distribuição eletrônica dos actinídeos é:

1s², 2s², 2p⁶, 3s², 3p⁶, 4s², 3d¹⁰, 4p⁶, 5s², 4d¹⁰, 5p⁶, 6s², 4f ¹⁴, 5d¹⁰, 6p⁶, 7s², 5f ⁿ

Actinídeos são elementos radioativos. Apenas o actínio (Ac), tório (Th), protactínio (Pa) e Urânio são encontrados na natureza. Todos os outros são artificiais, ou seja, produzidos pelo ser humano: netúnio (Np), plutônio (Pu), amerício (Am), cúrio (Cm), berkélio (Bk), califórnio (Cf), einstênio (Es), férmio (Fm), mendelévio (Md), nobélio (No), laurêncio (Lr).

Como são radioativos têm um tempo de meia vida, ou seja, eles têm o núcleo instável, que e

Consequências fictícias da radiação:

Hulk

Robert Bruce Banner era o filho do Dr. Brian Banner, um cientista atômico, e sua esposa Rebecca. Embora Rebecca amasse profundamente Bruce, que retribuiu o carinho, Brian odiava o filho. Alcoólatra, Brian Banner foi levado por um ciúme insano por Bruce, por ele ser objeto do amor de Rebecca. Além disso, Brian acreditava que seu trabalho com radiação tinha alterado o seu DNA e lhe deu um filho mutante. Ele finalmente assassinou Rebecca e foi colocado em um hospital psiquiátrico. Bruce, um grande e jovem intelectual, foi criado por sua tia, a senhora Drake, e internalizou sua grande dor e raiva sobre os sofrimentos de sua infância. Finalmente, como um adulto e um gênio em física nuclear, Bruce passou a trabalhar em um departamento de Defesa dos Estados Unidos, em um centro de pesquisa nuclear na Base do Deserto, no Novo México.

Durante a detonação experimental de uma bomba gama, o cientista Bruce Banner corre para salvar um adolescente que levou para o campo de testes. Empurrando o adolescente, Rick Jones, em uma trincheira, Banner é pego na explosão, absorvendo grandes quantidades de radiação. Ele acorda mais tarde, em uma enfermaria, parecendo relativamente ileso, mas naquela noite se transforma em uma forma cinza pesada que rompe a parede e escapa. Um soldado do grupo de busca que seguiu a criatura não identificada, chamou-a de "Hulk".

Em Marvel: Cinco Décadas Fabulosas das Maiores Histórias em Quadrinhos do Mundo, Les Daniels aborda o Hulk como uma encarnação dos medos culturais da radiação e da ciência nuclear. Ele cita Jack Kirby assim: "Enquanto nós estamos experimentando a radioatividade, não há como dizer o que pode acontecer, ou o quanto os nossos avanços pode custar-nos." Daniels continua: "O Hulk tornou-se a mais perturbadora personificação da Marvel dos perigos inerentes à era atômica".

Demolidor

A criança Matthew "Matt" Murdocksalva um homem de idade de um caminhão em andamento que continha uma carga radioativa. Como consequência do acidente a carga começa a verter do caminhão, cegando Murdock parcialmente. Apesar de Murdock nunca mais conseguir ver, a exposição à matéria radioactiva melhorou todos os seus outros sentidos para além da capacidade humana e deu-lhe um tipo de sonar que atua como a sua visão.

Homem Aranha

Após ser picado por uma aranha radioativa, Peter Parker adquiriu super força e agilidade, a habilidade de conseguir aderir na maior parte das superfícies, a possibilidade de disparar teias de aranha através de mecanismos montados nos pulsos (inventados por ele próprio, a que ele chama "lança-teia") e consegue reagir precognitivamente ao perigo com o seu "sentido-aranha".

Consequências reais da radiação:

Pode haver mudança nos pares de bases do DNA dos seres vivos, chamadas mutações, que traduzirão proteínas defeituosas. Se o corpo do ser vivo não identificar as células que sofreram mutações e não fazer com que elas se auto-destruam (processo chamado de apoptose), estas células podem se reproduzir continuamente sem exercer a função que deveria, podendo assim formar um tumor cancerígeno.

Ou seja, na vida real, a radiação no corpo humano não nos dá superpoderes. A radiação nos dá câncer.

Um exemplo de alteração celular causada por radiação solar são as machas solares. Você pode observar que pessoas com mais de 60 anos costumam ter umas manchinhas nas mãos, estas são causadas por mutações nas células da pele que começam a produzir mais melanina. As próprias rugas são causadas por mutações, então, o processo de envelhecimento é causado por mutações celulares. Logo, somos todos mutantes. ;)

#somostodosmutantes