Superátomos viram a Tabela Periódica de cabeça para baixo

Roy Meijer - 07/07/2008

Um pequeno fio em formato de bobina, parecido com o filamento de uma lâmpada incandescente, mas feito de prata, forma a base dos superátomos.
[Imagem: Sam Rentmeester/FMAX]

Pesquisadores da Universidade de Tecnologia de Delft, na Holanda, desenvolveram uma técnica que permite individualizar e capturar aglomerados feitos de átomos de prata e de outros metais.

Superátomos

O que é mais surpreendente é que esses superátomos - aglomerados de 13 átomos de prata, por exemplo - comportam-se da mesma forma que os átomos individuais, abrindo um ramo inteiramente novo da Química.

Se um fio de prata é aquecido até cerca de 900 graus Celsius ele irá gerar um vapor de átomos de prata. Esses átomos flutuantes grudam-se uns nos outros, formando grupos. Pequenos blocos de prata compreendendo, por exemplo, 9, 13 e 55 átomos, parecem ser energeticamente estáveis, aparecendo mais freqüentemente no vapor de prata do que seria de se esperar.

Os professores Andreas Schmidt-Ott e Christian Peineke conseguiram então capturar esses superátomos, abrindo a possibilidade de que eles sejam estudados em experimentos químicos detalhados.

Descoberta dos superátomos

O mecanismo que governa esta estabilidade nos superátomos foi descrito por cientistas da Universidade da Virgínia em 2005 (veja Tabela Periódica de "superátomos" pode revolucionar a Química.)

Eles descobriram superátomos metálicos, mas de alumínio. Seus aglomerados de alumínio de 13, 23 e 37 átomos reagiram da mesma forma que os átomos individuais porque eles englobavam elétrons que giravam ao redor do aglomerado de átomos como um todo. Essas chamadas "camadas externas" eram incrivelmente similares às camadas externas dos elementos da Tabela Periódica.

Tabela Periódica 3D

Os superátomos dão à Tabela Periódica algo como uma terceira dimensão, segundo Schmidt-Ott: "As propriedades químicas dos superátomos que foram identificados até agora são muito similares às dos elementos na Tabela Periódica porque suas camadas externas são praticamente as mesmas. Entretanto, nós ainda poderemos descobrir superátomos com uma camada externa diferente, dando-nos um conjunto de propriedades completamente novas."

Schmidt-Ott espera encontrar aglomerados de átomos com propriedades magnéticas, ópticas ou elétricas totalmente novas, que poderão ser estáveis o suficiente para criar cristais ou outras formas sólidas. As aplicações potenciais desses superátomos incluem catalisadores para combustíveis e cristais com capacidades extras de condução elétrica.

Agora, graças a essa nova descoberta, os superátomos podem ser coletados de forma muito pura e selecionados de acordo com o tamanho, tornando-os adequados para experiências químicas.

Para conhecer outros potenciais acréscimos à Tabela Periódica, veja Elementos pseudo-metálicos podem criar "pseudo-Tabela Periódica".