Elementos líquidos

Quais elementos químicos são líquidos em temperatura ambiente?

Atualizado em 23/01/2020 - Por: Marcus Cabral.

 

Existem dois elementos que são líquidos à temperatura tecnicamente designada 'temperatura ambiente' ou 298 K (25 ° C) e um total de seis elementos que podem ser líquidos à temperatura e pressão ambiente reais.

Elementos líquidos a 25 ° C

Temperatura ambiente é um termo pouco definido que pode significar algo entre 20 ° C e 29 ° C. Para a ciência, geralmente é considerado 20 ° C ou 25 ° C. A essa temperatura e pressão comum, apenas dois elementos são líquidos:

• Bromo
• Mercúrio

O bromo (símbolo Br e número atômico 35) é um líquido marrom-avermelhado, com um ponto de fusão de 265,9 K. O mercúrio (símbolo Hg e número atômico 80) é um metal prateado brilhante tóxico, com um ponto de fusão de 234,32 K.

Elementos que se tornam líquidos 25 ° C-40 ° C

Quando a temperatura é um pouco mais quente, existem alguns outros elementos encontrados como líquidos à pressão normal:

• Francium
• Césio
• Gálio
• Rubídio

Todos esses quatro elementos derretem a temperaturas ligeiramente superiores à temperatura ambiente.
 

O Frâncio (símbolo Fr e número atômico 87), um metal reativo e radioativo, derrete cerca de 300 K. O Francium é o mais eletropositivo de todos os elementos. Embora seu ponto de fusão seja conhecido, existe tão pouco desse elemento que é improvável que você veja uma imagem desse elemento na forma líquida.
 

O césio (símbolo Cs e número atômico 55), um metal macio que reage violentamente com a água, derrete a 301,59 K. O baixo ponto de fusão e a maciez de cromo e césio são uma consequência do tamanho de seus átomos. De fato, os átomos de césio são maiores que os de qualquer outro elemento .

O gálio (símbolo Ga e número atômico 31), um metal acinzentado, derrete a 303,3 K. 

O gálio pode ser derretido pela temperatura do corpo, como em uma mão enluvada. Este elemento exibe baixa toxicidade, portanto está disponível online e pode ser usado com segurança em experimentos científicos. Além de derretê-lo na mão, ele pode ser substituído por mercúrio no experimento "coração pulsante" e pode ser usado para fazer colheres que desaparecem quando usadas para mexer líquidos quentes.
 

O rubídio (símbolo Rb e número atômico 37) é um metal reativo macio, branco prateado, com um ponto de fusão de 312,46 K. O rubídio inflama-se espontaneamente para formar óxido de rubídio. Como o césio, o rubídio reage violentamente com a água.

Outros elementos líquidos

Esse estado da matéria de um elemento pode ser previsto com base em seu diagrama de fases. Embora a temperatura seja um fator facilmente controlado, manipular a pressão é outra maneira de causar uma mudança de fase. Quando a pressão é controlada, outros elementos puros podem ser encontrados à temperatura ambiente.  

Um exemplo é o elemento halogênio cloro.

Caverna de cristais "Caverna de cristal gigante" em Naica, México

 

Descoberto por acaso, o cristal mexicano secreto caverna grande o suficiente para dirigir um carro

A mina de Naica, no estado mexicano de Chihuahua, é uma mina de trabalho que é mais conhecida por seus extraordinários cristais de selenito.  

 

Localizada em Naica, no município de Saucillo, a mina de Naica é uma mina de chumbo, zinco e prata operada pela Industrias Peñoles, o maior produtor de chumbo do México. As cavernas descobertas durante as operações de mineração contêm cristais de selenito (gesso) de até 1,2 m de diâmetro e 15 m de comprimento.

Formação dos cristais

Naica está em uma falha antiga e há uma câmara de magma subterrânea abaixo da caverna. O magma aqueceu as águas subterrâneas e ficou saturado com minerais, incluindo grandes quantidades de gesso. O espaço oco da caverna foi preenchido com essa água quente rica em minerais e permaneceu preenchido por cerca de 500.000 anos. Durante esse período, a temperatura da água permaneceu muito estável a mais de 50 ° C (122 ° F). Isso permitiu que os cristais se formassem e crescessem em tamanhos imensos.

Enormes cristais de gesso em uma caverna de Naica, encontrados durante a mineração. Anote a pessoa por escala.

Como os cristais atingiram proporções super-heróicas?

Na nova edição da revista Geology , García-Ruiz relata que, por milênios, os cristais prosperaram no ambiente natural extremamente raro e estável da caverna. As temperaturas oscilavam consistentemente em torno de 58 graus Celsius e a caverna estava cheia de água rica em minerais que impulsionava o crescimento dos cristais.

As operações de mineração modernas expuseram a maravilha natural bombeando água para fora da caverna de 10 por 30 metros, encontrada em 2000 perto da cidade de Delicias (mapa do estado de Chihuahua). Agora García-Ruiz está aconselhando a empresa de mineração a preservar as cavernas.

"Flutuador" de cristal de selenito transparente da água da mina de Naica. peso 2,6 kg.

Exploração e estudos científicos

Uma equipe científica coordenada por Paolo Forti, especialista em minerais de cavernas e cristalógrafo da Universidade de Bolonha (Itália), explorou a caverna em detalhes em 2006. Para sobreviver e ser capaz de trabalhar em temperaturas extremas e condições úmidas que impedem incursões prolongadas em cavernas. Na câmara de cristal, eles desenvolveram seus próprios trajes refrigerados e sistemas de respiração fria (respectivamente chamados de traje Tolomea e respirador Sinusit).

Macacões especiais de espeleologia foram equipados com um colchão de tubos de refrigeração colocados por todo o corpo e conectados a uma mochila de cerca de 20 kg (44 libras) contendo um reservatório cheio de água fria e gelo. O resfriamento proporcionado pelo derretimento do gelo foi suficiente para fornecer cerca de meia hora de autonomia.

Além de estudos mineralógicos e cristalográficos, também foram realizadas caracterizações biogeoquímicas e microbianas dos cristais gigantes de gesso. Stein-Erik Lauritzen (Universidade de Bergen, Noruega) realizou datação de urânio-tório para determinar a idade máxima dos cristais gigantes, cerca de 500.000 anos.

Penelope Boston (Instituto de Mineração e Tecnologia do Novo México), espeleologista e especialista em geomicrobiologia de organismos extremófilos, realizou uma amostragem estéril de perfurações de gesso, fazendo pequenos furos dentro de grandes cristais sob condições assépticas. O objetivo foi detectar a possível presença de bactérias antigas encapsuladas no interior de inclusões fluidas e sólidas que apresentam a matriz de sulfato de cálcio a partir de sua formação.

Um geólogo explora as cavernas de cristais gigantes dentro da Naica

As inclusões sólidas consistem principalmente em oxi-hidróxido de magnésio e ferro, mas não foi encontrada matéria orgânica associada aos hidróxidos sólidos. Nenhum DNA de bactérias antigas pôde ser extraído das inclusões sólidas e amplificado por PCR.

Estudos microbianos sobre inclusões de fluidos estão previstos para tentar evidenciar a presença de microrganismos antigos na solução original de fluidos na qual os cristais se desenvolveram.

Outras pesquisas também abrangem os campos da palinologia (estudo de pólen), geoquímica, hidrogeologia e as condições físicas predominantes na Caverna dos Cristais.

Fotos:

Colisão indica que cratera na Lua tem água e prata

22/10/2010
Agência FAPESP – Mais segredos da Lua acabam de ser revelados graças não a astronautas ou veículos robotizados em contato com a superfície do satélite. Dessa vez, a novidade vem mais de baixo, cortesia de um foguete lançado pela Nasa, a agência espacial norte-americana, para se chocar contra uma cratera.
A missão Lunar CRater Observing and Sensing Satellite (LCROSS) teve duas partes. Inicialmente, o estágio superior e vazio de um foguete atingiu a cratera Cabeus, próximo ao polo sul lunar, em outubro de 2009. Foi seguido por um segundo veículo que analisou os fragmentos ejetados pelo impacto.
A proposta era procurar por água e verificar do que mais é composto o subsolo naquele ponto supergelado, algo nunca antes tentado. Resultados da missão, que se mostrou bem-sucedida, acabam de ser publicados em cinco artigos na edição desta sexta-feira (22/10) da revista Science.

Foguete lançado pela Nasa para se chocar em cratera lunar revela segredos da composição do satélite, descritos em artigos na Science (divulgação)

Em um dos artigos, Peter Schultz, da Universidade Brown, e colegas descrevem que a nuvem levantada pelo choque mostrou que o solo e o subsolo lunar são mais complexos do que se estimava. Não apenas contém água, mas diversos outros compostos, como monóxido de carbono, dióxido de carbono, hidroxila, amônia, sódio e até mesmo prata.
Os elementos químicos presentes nos grãos do rególito lunar – o manto de detritos que cobre a superfície – fornecem pistas sobre sua origem e como foram parar nas crateras polares, muitas das quais não veem a luz do Sol há bilhões de anos, estando entre os pontos mais frios do Sistema Solar.
Segundo o artigo, os compostos voláteis podem ter se originado dos impactos de cometas, asteroides e meteoroides que castigaram o satélite terrestre durante bilhões de anos. Os compostos depositados no rególito podem ter sido liberados pelos impactos ou serem resultantes do aquecimento pela luz solar, que forneceu a energia suficiente para que se deslocassem até os polos, onde permaneceram presos em frígidas crateras.
O impacto do foguete produziu um buraco com cerca de 25 metros de diâmetro e lançou material desde 1,80 metro de profundidade. A nuvem de detritos gerada pela colisão chegou a cerca de 800 metros acima da superfície da cratera, o suficiente para atingir a luz solar.
O resultado foi que a composição da emissão pôde ser medida por quatro minutos por diversos instrumentos de espectroscopia. O material ejetado chegou a quase duas toneladas.
Apesar do sucesso, Schultz ressalta que a missão trouxe respostas, mas também levantou novas questões. “Trata-se de um arquivo de bilhões de anos, preso em crateras em sombras permanentes. Pode haver ali pistas para a história da Lua, da Terra, do Sistema Solar e de nossa galáxia. E está tudo ali, implorando para que voltemos”, disse.
Desde 1972, com a última missão Apolo, o homem não pisou mais na Lua. Apesar de projetos de retorno das missões tripuladas para além dos ônibus espaciais, não se sabe ao certo quando esse retorno poderá ocorrer.
O artigo The LCROSS Cratering Experiment, de Peter Schultz e outros, e os demais sobre a missão LCROSS podem ser lidos por assinantes da Science (10.1126/science.1187454) em www.sciencemag.org.




  * Aqueles que desejarem o artigo devem enviar mail solicitando.