ARTIGO: LIXO ELETRÔNICO E SEU IMPACTO AMBIENTAL

ARTIGO: LIXO ELETRÔNICO E SEU IMPACTO AMBIENTAL

Por Arivano Sousa*

RESUMO

Por volta da década de 70 foi criado o chip, que por sua vez o processo de fabricação de equipamentos eletroeletrônico foi intensificado. Foi muito bom para milhões de lares mundo afora e para as organizações, que puderam otimizar processos, diminuir custos e melhorar a produção em geral. No entanto, essa tecnologia tem sido efêmera, sofrendo rápida obsolescência e, que se não tiver uma destinação adequada, gera o lixo eletrônico. Por isso o presente trabalho discute o tema, que é novo e desafiante. Além da efemeridade da tecnologia, vale ressaltar outros atores que têm contribuído com o aumento do lixo eletrônico, e o que pode ser feito para conter a onda desse tipo de lixo. Embora o problema está no presente, é de salutar importância um olhar no futuro para se tomar uma decisão no qual preserve a sustentabilidade das ações, contribuindo diretamente com o equilíbrio econômico, social e ambiental.

Palavras-chave: Lixo eletrônico. Meio ambiente. Sustentabilidade.

1     INTRODUÇÃO

A sociedade contemporânea, dentre outras características, tem em seu aspecto o ser high-tech. E a cidade de Manaus/AM abriga o maior polo industrial eletroeletrônico do Brasil. Assim, apresenta fatores que favorecem um elevado aumento de consumo desse tipo de bem. A tecnologia está presente em todos os setores dessa comunidade global, principalmente na comunicação. Contudo o desenvolvimento tem apresentado uma conjuntura negativa: o lixo doméstico e industrial, que são motivos de preocupação para muitos gestores públicos.

O lixo é um problema sério, porque contém substâncias nocivas que podem contaminar o homem e o meio ambiente. E seguindo essas mesmas características, a tecnologia empregada no desenvolvimento da sociedade tem deixado um “rastro” de sujeira. É a tecnologia ultrapassada; também chamada de lixo eletrônico.

No entanto, se por um lado o lixo eletrônico é um tema ressente; as preocupações com o meio ambiente não são. Assim, com o advento da tecnologia efêmera, é crescente o número de equipamento eletroeletrônico obsoleto, aumentando, também, a preocupação com a destinação adequada dos mesmos. A tecnologia por mais importante que seja se faz necessário estudar o impacto no meio ambiente, buscando apresentar soluções sustentáveis.

O intuito maior que levou a abordar essa temática é porque muito interessa à sociedade, uma vez que a mesma cria e desenvolve, mas não dá uma destinação adequada ao lixo tecnológico. Pensar reengenharia como ferramenta que pode mitigar os efeitos negativos do lixo eletrônico.

 

2     DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL

 

                   Na última década, o tema da sustentabilidade ganhou muita importância no cenário das organizações. Com isso a mídia dá destaques às ações “sustentáveis” dessas organizações. Entretanto entre o discurso e a ação o que de fato vem a ser DS?

                   O Relatório Brundtland, (1989, apud DIAS, 2005, p. 120) da ONU, define o DS como sendo “aquele que atende às necessidades do presente, sem comprometer a possibilidade de as gerações futuras atenderem a suas próprias necessidades”.

Portanto um grande desafio para a sociedade no geral. Isso porque há uma necessidade de mudar maus hábitos interiorizados nas pessoas. Para Dias, (2005, p. 94) “Mudar o paradigma social (uso infinito dos recursos) para o novo paradigma do desenvolvimento sustentável”, é fundamental para que o DS seja posto em prática.

                   E essa mudança de paradigma é conquistada através da difusão da Educação Ambiental. Assim, promoverá a responsabilidade entre homem e natureza; convocando os cidadãos a serem corresponsáveis nas ações no meio em que vivem. A EA, por sua vez, consiste na disseminação de práticas sociais e ambientalmente corretas. Dias, (2005, p. 94) afirma que: “a EA deverá ser capaz de catalisar o desencadeamento de ações que permitam preparar os indivíduos e a sociedade representativa para o paradigma do DS.”

                   Dentro do aspecto do desenvolvimento sustentável é apresentado a questão da responsabilidade do homem com a natureza. Em uma sociedade com pessoas ambientalmente conscientes, (por meio da EA) os impactos na natureza podem atenuar ou até mesmo eliminar os efeitos negativos da ação humana. Para Maximiano, (2004 p. 407) o “princípio da responsabilidade social baseia-se na premissa de que as organizações são instituições sociais que existem com autorização da sociedade, utilizam os recursos da sociedade e afetam a qualidade de vida da mesma”.

                   A ideia da responsabilidade social, embora não seja nova, ganhou muita força quando a deterioração dos ecossistemas, provocada pela poluição, estimulou o debate sobre os benefícios e malefícios da sociedade capitalista.

                   Uma vez a sociedade formando pessoas responsáveis com o meio ambiente, passarão à adotar novas e sustentáveis práticas. Os 3 R´s: Redução, Reutilização, Reciclagem, são algumas dessas práticas. Para Rizzo, (2007 apud PINTO, 2009, p. 19) o conceito dos 3 R´s “deveria estar presente no currículo escolar de todos os alunos. Educar as crianças é mais eficaz, elas se sensibilizam. A criança vê na escola e coloca na prática em suas casas”.

                   Segundo Pinto, (2009, p. 20) o princípio da redução consiste em diminuir os bens de consumo. A tecnologia sofre rápida obsolescência, apresentando inovações. Os usuários, por sua vez, antenados nas novidades do mundo eletrônico querem e compram os lançamentos. Já as organizações não são muito diferentes, uma vez que troca seu parque tecnológico toda vez que o mesmo fica obsoleto. A competitividade acaba forçando as empresas e instituições a tomarem essa atitude.

                   É interessante observar que o que impulsiona esse desenvolvimento é a criação de softwares, pois para que o novo sistema funcione é necessário que o hardware tenha a capacidade de processamento desejável para sua implantação. E isso acaba levando as organizações a trocarem não somente de sistema ou programa, mas também os equipamentos eletrônicos.

              Reutilizar é outro modo comum que, se colocado em prática, contribui e muito com o meio ambiente. Pinto, (2009, p. 20) ressalta que considerando que muitos dos componentes eletrônicos são nocivos ao meio ambiente, a reutilização de peças e componentes são extremamente necessários. No entanto, como reutilizar algo que não funciona ou se funciona é um equipamento obsoleto? A organização poderá doar seu parque tecnológico ultrapassado para ONG que trabalha com inclusões digitais ou cooperativas que processam esses materiais, dando outras finalidades para o lixo tecnológico.

                   A reciclagem constitui-se uma prática muito mais comum que o de reutilizar. Hoje se recicla quase todos os materiais existentes. E com a reciclagem há um ganho de economia de energia, uma vez que para se conseguir a matéria prima dos bens serão gastos menos recursos; uma economia em torno de 30%, é o que afirma Bullara, (2008 apud Pinto, 2009, p. 21). A IBM e a Microsoft, por exmplo, possuem um programa de reciclagem de PCs, que são doados posteriormente a organizações sem-fins lucrativos. Outras empresas, como Compaq, Toshiba, Dell, Sharp e Unisys participam de programas “take back” (pegar de volta), onde o usuário paga uma taxa no ato da compra que inclui os gastos com a devolução e reciclagem do material, conforme Lucena, (2001, p. 23).

                   Outra vantagem oferecida pela reciclagem de materiais é a possibilidade de empregar famílias com a venda desses materiais. A reciclagem proporciona a inclusão econômica de inúmeras famílias que sobrevivem do lixo; beneficiando, portanto, diretamente, pessoas carentes.

                   Por fim tem-se a tecnologia Workflow que, segundo Cruz, (2002, p. 223) é: “A tecnologia que possibilita automatizar processos, racionalizando-os e potencializando-os mediante dois componentes implícitos: organização e tecnologia”. Cruz, (2002, p. 223) enfatiza ainda que o workflow por ser uma ferramenta que visa automatizar e suportar qualquer tipo de processo de negócio, ela é de grande valia para as organizações. Isso porque fará com que as instituições usufrua ao máximo a tecnologia empregada, otimizando os processos.

                   Ainda hoje os processos, na grande maioria das empresas continuam sendo passivos. Assim como suas atividades e seus sistemas. Por causa disso, os ganhos que poderiam advir com a implantação das novas tecnologias ficam aquém do esperado, conforme Cruz, (2002, p. 223). E o workflow uma vez implantado vai gerar um ativo informacional para toda a organização, facilitando e otimizando os processos.

              Numa pesquisa feita em 2010[1], demonstra que a maioria dos entrevistados pouco ou nada sabem sobre ferramentas de otimização computacional. No gráfico 1, 59% (cinquenta e nove por cento) dizem não conhecer as medidas para manter a boa usabilidade dos equipamentos de informática. É o que preconizava Tadeu Cruz sobre tecnologia do Workflow. A empresa de tecnologia da Previdência Social (Dataprev) disponibiliza em todos os computadores programas de otimização e segurança dos micros como VirusCan, Ccleaner, Cocar e Cacic. Uma situação ruim é que muitos dos servidores não sabem utilizar programas, como por exemplo, o Calc, programa que elabora planilhas profissionais de cálculos, que poderia ser muito útil no dia-a-dia dos servidores, auxiliando-os na organização e no acompanhamento dos processos atendidos. Somados a tudo isso, os computadores apresentam muitos problemas que inviabilizam o bom atendimento dos segurados; sendo que um cuidado utilizando as ferramentas disponibilizadas, melhoraria o desempenho dos micros, aumentando até mesmo a vida útil dos mesmos.

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[1] Pesquisa de campo realizada na Agência da Previdência Social de Imperatriz/MA

3   LIXO ELETRÔNICO

                   O lixo eletrônico ou lixo tecnológico sofreu forte aumento depois da euforia tecnológica que marcou as últimas décadas. Jayo; Valente, (2010, p. 54) afirmam que hoje existem 1,7 bilhões de computadores pessoais em uso no mundo, o que significa, aproximadamente, um PC disponível para cada quatro habitantes. No Brasil, com um parque instalado de 60 milhões de PCs, essa proporção é de um PC para três habitantes, com perspectivas de evoluir até 2012 para um PC para cada dois habitantes.

                   Segundo Pinto, (2009, p. 34) o conceito de lixo eletrônico é: “todo material descartado, proveniente de qualquer aparelho eletroeletrônico”. Há dois tipos de lixo eletrônico, e que em alguns casos as pessoas não os diferenciam, provocando confusão; são o lixo virtual e o lixo físico.

                   O lixo virtual só existe no mundo virtual, ou seja, é intangível. Ocorre quando a caixa de correio eletrônica passa a receber e-mails indesejáveis de inúmeras propagandas. O e-waste é também conhecido comumente como “spam”. Hoje os spams estão mais sofisticados, pois os envios de e-mails indesejáveis se dão a partir dos contatos de uma lista de e-mails conhecidos e automaticamente. Pode acontecer, em alguns casos, que a pessoa esteja enviando “spam” sem que ela mesma saiba.

                   O lixo físico é propriamente dito, o físico, o tangível. Se enquadrando nessa categoria todos os eletroeletrônicos. Entre eles: TVs, aparelho de som, DVDs, micro-ondas, centrais de ar, geladeiras, aparelho de fax, celulares, mp3, mp4, mp7, monitor, computador, notebook, palmtop, impressoras, no-break, estabilizador, circuitos integrados, e muitos outros. Além de se caracterizar pela rápida obsolescência, o lixo eletrônico possui em sua composição substâncias tóxicas, tais como alumínio, berílio, cádmio, chumbo, cobre, ferro, cobalto e outros.

                   Um dos problemas do lixo é eletrônico apresentar em sua composição elementos que podem prejudicar a saúde humana, animal, aquática e vegetal. Em um relatório divulgado em fevereiro deste ano, a ONU alerta que o Brasil é o mercado emergente que gera o maior volume de lixo eletrônico a cada ano, segundo Valeparaibano, (2010, p. 7). Por ano, o país abandona 96,8 mil toneladas de PCs, perdendo apenas para a China com 300 mil toneladas. Diante dessa verdade a ONU pede que os países adotem medidas estratégicas para conter o aumento extraordinário desse tipo de lixo. Porque grande parte desse lixo é acumulada sem qualquer controle, provocando impacto ambiental e comprometendo a saúde humana.

                   O problema do lixo é em parte também dos administradores públicos. Às vezes tem até conhecimento sobre o tema, entretanto não tem projetos para esse tipo de lixo. Isso foi constatado numa entrevista com o secretário do Meio Ambiente do município de Imperatriz. O responsável informou que existe um projeto para a criação de um aterro sanitário no município, mas que, no entanto, não tem projeto para o problema do lixo tecnológico na cidade.

                   Segundo Vinícius, (2010, p. 73) na tabela 1 são apresentados alguns problemas de saúde humana acometidos pela destinação inadequada de metais pesados.

Tabela 1 – Problema de saúde acometido pelo lixo eletrônico

METAL PESADO	PRINCIPAIS DANOS CAUSADOS À SAÚDE HUMANA
Alumínio	Favorece a ocorrência do mal de Alzheimer e tem efeito tóxico sobre as plantas.
Arsênio	Pode provocar câncer da pele e dos pulmões e anormalidades cromossômicas.
Bário	Tem efeito vasoconstritor, causando problemas cardíacos.
Cádmio	Provoca descalcificação óssea, lesões nos rins e afeta os pulmões; tem efeito cancerígeno.
Chumbo	Causa dores de cabeça e anemia; age no sistema nervoso, renal e hepático.
Cobre	Causa intoxicação; afeta o fígado.
Cromo	Afeta o fígado e os rins; favorece a ocorrência de câncer pulmonar.
Mercúrio	Provoca lesões no cérebro; tem ação teratogênica – malformação de fetos durante a gravidez.
Níquel	Tem efeito cancerígeno (atua diretamente na mutação genética).
Prata	Tem efeito cumulativo, 10 g de nitrato de prata são letais ao ser humano.
Zinco	Entra na cadeia alimentar, afetando principalmente os peixes e as algas.

Fonte: MCTC

4 CONCLUSÃO

                   O presente artigo procurou discutir o assunto lixo eletrônico e seu impacto no meio ambiente de maneira objetiva e sintética. No estudo do tema foi possível vislumbrar a gravidade do problema e sua complexidade. Ao se mencionar o impacto, seja ele de qualquer natureza, é dado o desafio de entendê-lo no ambiente em que está inserido, o princípio-causador do mesmo.

                   Assim, a tecnologia tem avançado rapidamente e inutilizando os equipamentos eletroeletrônicos usados. Alguns culpam o capitalismo pelo empobrecimento dos recursos naturais e o aumento da miséria humana no mundo. Entretanto, vale ressaltar que o sistema capitalista é formado por pessoas. Então, onde estaria o problema, no sistema capitalista ou na falta de conscientização das pessoas que compõem esse sistema? Daí surge o desenvolvimento sustentável, que vem a ser o equilíbrio entre desenvolvimento econômico, social e ambiental.

                   Sabe-se que neste tripé, a base do desenvolvimento sustentável é a promoção e disseminação da educação ambiental. E isso começa nos primeiros passos dados pelas crianças na escola; passando por todos os setores da sociedade, pública ou privada; sendo primordial envidar todos os esforços no sentido de alcançar a sustentabilidade.

                   Em pauta é sugerido colocar em discussão a conscientização ambiental da sociedade em geral por meio da mídia e educação de base: ensino fundamental e médio, promovendo, assim, a educação ambiental. Uma vez a sociedade formando pessoas responsáveis com o meio ambiente, passarão à adotar novas e sustentáveis práticas. Os três R´s: Redução, Reutilização, Reciclagem, são algumas dessas práticas.

                   Por tudo isso, o presente trabalho não tem a pretensão de apresentar soluções prontas e acabadas, mas instigar as pessoas para que saiam do anonimato para o centro das discussões, sobre o tema meio ambiente e lixo eletrônico. Sair da teoria de normas e condutas para ações pragmáticas; objetivando efeitos positivos nas organizações e na sociedade em geral, conclamando a todos para também contribuir suas ideias e ações.

REFERÊNCIAS

DIAS, Genebaldo Freire. Educação ambiental: princípios e práticas. 8. ed. São Paulo: Gaia, 2003.

JAYO, Martin; VALENTE, Rafael. Por uma TI mais verde. GV Executivo, São Paulo, v. 9, n. 1, p. 54-55, jan./jun. 2010.

MOREIRA, João Carlos; SENE, Eustáquio de. Geografia: volume único. São Paulo: Scipione, 2005.

ONU, Organização das Nações Unidas no Brasil. Disponível em: <www.onu-brasil.org.br>. Acessado em 01/10/2010.

PINTO, Flávio Nakamura. TI verde: a tecnologia sendo influenciada pelo meio ambiente. São Paulo, 2009. [TCC – Faculdade de Tecnologia da Zona Leste]

VALEPARAIBANO, Jornal. Meio ambiente: ONU alerta sobre lixo eletrônico. p.7, 23 fev. 2010.

VINÍCIUS, Sérgio. Lugar de E-lixo não é no lixo: Componentes eletrônicos exigem descarte apropriado para não poluir o meio ambiente. São Paulo: Abril, 2010.

A estrutura atômica da matéria

Estatueta de bronze da idade dos Metais, por volta de 3000 aC.

Desde a antiguidade o ser humano vem investigando para saber mais sobre a matéria e usar esse conhecimento para viver melhor. Uma curiosidade muita antiga é esta: Tudo o que existe é feito de matéria, mas de que é feita a matéria? Pelos registros que temos até hoje, as respostas mais antigas obtidas pela humanidade para as questões colocadas na página anterior tiveram por base a religião e a mitologia. No entanto, essas explicações não atendiam às necessidades práticas das sociedades da época. Não forneciam, por exemplo, o conhecimento que se fazia necessário à metalurgia e, mais tarde, à siderurgia. Há milhares de anos, o ser humano é capaz de misturar alguns materiais e, com isso, obter outros materiais, diferentes dos animais. Um exemplo é a liga de bronze – mistura dos metais cobre e estanho, que já era produzida há 5000 anos.

Com esses avanços, outras questões surgiram:

• Porque alguns tipos de material, ao se misturarem se transforma em outro material?
• Como ocorrem essas transformações?

Para explicar essas e outras questões práticas, surgiu a necessidade de saber de que é feita a matéria ou de que é constituída a menor partícula de água, do ferro e de tudo o que existe.

Os escritos mais antigos que contêm explicações sobre a estrutura da matéria pertencem aos filósofos gregos do século V antes de Cristo.

Há cerca de 2500 anos, os filósofos gregos Leucipo e Demócrito indagavam sobre a estrutura fundamental da matéria. Eles afirmaram que a água, então tida como um elemento fundamental de tudo o que existe, era composta por partículas indivisíveis que receberam o nome de átomos. A palavra átomo significa, em grego, “indivisível”.

Todo e qualquer tipo de matéria existente no Universo seria constituído de átomos. Os diversos materiais teriam em sua constituição átomos diferentes, e esses átomos estariam em diferentes proporções.

Essa idéia de átomo – partícula indivisível da matéria – foi aceita sem alterações significativas por mais de   2 000 anos.

Os modelos atômicos

Como explicar o que é invisível? Apesar de todos os sofisticados aparelhos empregados nas investigações e das avançadas pesquisas sobre o átomo, ele continua invisível.

O estudo do átomo é realizado a partir de modelos idealizados pelos cientistas, isto é, representações hipotéticas da idéias que se tem de como é e de que é formado o átomo.

O conceito de átomo indivisível, imutável e indestrutível afirmado pelos sábios gregos era uma idéia filosófica.

Da idéia filosófica à primeira explicação científica sobre o átomo transcorreram mais de vinte séculos.

Foi no século XIX, com o início da Revolução industrial, que o conhecimento científico ganhou maior importância. Nesse século, intensificou-se o interesse pelo conhecimento que possibilitasse realizar a transformação de um material em outro. Os cientistas ainda buscavam conhecer uma forma de transformar elementos minerais comuns, como o ferro, por exemplo, em elementos nobres e raros, como ouro e prata.

Teoria atômica de Dalton

Em 1808, o químico inglês John Dalton retomou a hipótese atômica de Demócrito para explicar a composição da matéria.

Por meio de vários experimentos, Dalton concluiu que algumas substâncias são formadas por outros elementos. Por exemplo: o hidrogênio e o oxigênio são substâncias que se combinam para formar a substância água. Segundo Dalton, nas diversas combinações dos átomos – ainda tidos como partículas fundamentais e indivisíveis – estaria a origem da diversidade das substâncias conhecidas.

Ele então formulou explicações para a sua teoria atômica. No modelo concebido por Dalton, os átomos seriam minúsculas esferas maciças, homogêneas, indivisíveis e indestrutíveis

Portador da cegueira específica para determinadas cores, estudou essa anomalia que recebeu o nome de daltonismo, em sua homenagem.

O modelo de Thomson     O modelo de Dalton possibilitou explicação de diversos fenômenos e contribuiu muito para a evolução do conhecimento da matéria. No entanto, não considerava a natureza elétrica da matéria. A eletricidade era estudada desde o século XVIII, e os cientistas avançavam em novas pesquisas e experimentos. A teoria referente à existência de uma partícula da matéria de carga negativa, o elétron, se consolidava. Novos conhecimentos, novas questões eram formuladas, e o modelo de Dalton não satisfazia, pois não explicava a existência do elétron. Era necessário, então, um modelo que tivesse como base o fato de a matéria, portanto o átomo, possuir partículas com a carga elétrica negativa e, supostamente, também conter partículas com carga elétrica positiva. Cerca de um século depois de Dalton, o cientista inglês Joseph John Thomson propôs outro modelo para explicar o átomo, levando em consideração o conhecimento já existente sobre eletricidade. Em 1887, Thomson afirmou que o átomo seria uma esfera neutra, maciça e não-homogênia, composta por um fluído positivo onde estariam dispersos os elétrons. No modelo de Thomson, o átomo continua sendo representado por uma minúscula esfera maciça, porém revela o átomo como uma estrutura complexa e divisível. Esse modelo de átomo á chamado por alguns de “pudim de passas”: a massa do pudim seria a carga positiva, e as passas espalhadas sobre o pudim seriam as partículas negativas – os elétrons. A descoberta e os estudos de radioatividade, além dos significativos avanços tecnológicos, levaram os cientistas a novas especulações sobre a composição da matéria e a estrutura do átomo. O Modelo de Rutherford   Em 1904, o cientista neozelandês Ernest Rutherford realizou um experimento que ficou conhecido na história da ciência como experimento de Rutherford. Ele já sabia da existência das partículas de carga positiva, denominadas partículas alfa (). Em seu experimento, Rutherford colocou no interior de um bloco de chumbo uma substância emissora de partículas , de forma que elas fossem orientadas, por meio de um orifício em uma placa de chumbo, a colidir contra uma fina lâmina de ouro. Observe o esquema do experimento de Rutherford: Com esse experimento, ele verificou que: a maioria das partículas atravessa a lâmina de ouro; algumas dessas partículas, ao atravessar a lâmina, eram desviadas; uma pequena parte das partículas não ultrapassa a lâmina e retornava, como se essas partículas se chocassem com algo muito denso. Analisando esses resultados, Rutherford concluiu que: O átomo não é uma esfera maciça. Existem grandes espaços vazios visto que a maior parte das partículas atravessou a lâmina de ouro. O átomo possui uma região central onde está concentrada a sua massa. Foi contra essa região, denominada por ele de núcleo, que as partículas , se chocaram e retornaram. Esse núcleo apresenta carga positiva, pois repeliu a partícula - que também possui carga positiva. Com esses dados, Rutherford construiu um modelo atômico semelhante ao Sistema Solar, em que o átomo é uma partícula muitíssimo pequena composta de duas regiões: uma interna, o núcleo, onde estariam concentradas praticamente toda a massa do átomo – de carga elétrica positiva, representada por partículas chamadas de prótons; outra externa, de massa desprezível, onde estariam os elétrons, diminutas partículas negativas em movimento ao redor do núcleo. Nos modelos aqui apresentados, as dimensões do núcleo e da eletrosfera não estão em escala. Na realidade, a eletrosfera tem o seu volume cerca de 100 mil vezes maior que o do núcleo. Em 1932, o físico inglês James Chadwick (1891-1974), realizando experiências com material radioativo, comprovou uma das hipóteses de Rutherford que afirmava a possibilidade de existir no núcleo uma outra partícula desprovida de carga elétrica. Chadwick chamou essas partículas de nêutrons. O modelo de Rutherford-Böhr O modelo atômico de Rutherford foi complementado com um novo conceito introduzido pelo físico dinamarquês Niels Bohr: “O elétrons descreve uma órbita circular ao redor do núcleo sem ganhar ou perder energia.” Cada órbita descrita pelo elétron é denominada nível de energia ou camada de energia. Em um átomo, há várias órbitas circulares, cada uma delas com um determinado valor energético. Outros modelos que vieram depois especificam as características das órbitas ou camadas de energia, incorporando a discussão de elétron considerado como partícula e/ou onda. Pesquisas mais recentes, realizadas após a elaboração do modelo de Rutherford-Böhr, comprovaram que impossível determinar num mesmo instante a posição e a velocidade de um elétron. Por isso, cientistas afirmam que existe a probabilidade de os elétrons estarem em uma ou outra região da eletrosfera. O Interior do Átomo No centro de um átomo está o seu núcleo, que apesar de pequeno, contém quase toda a massa do átomo. Os prótons e os nêutrons são as partículas nele encontradas, cada um com uma massa atômica unitária. O Número de prótons no núcleo estabelece o número atômico do elemento químico e, o número de prótons somado ao número de nêutrons é o número de massa atômica. Os elétrons ficam fora do núcleo e tem pequena massa. Características das Partículas: Prótons: tem carga elétrica positiva e uma massa unitária. Nêutrons: não tem carga elétrica, mas tem massa unitária. Elétrons: tem carga elétrica negativa e quase não possuem massa. Cargas elétricas e massas Inúmeros experimentos realizados permitiram estabelecer as propriedades das partículas do átomo quanto à sua carga elétrica e massa. Quando à carga elétrica: considera-se a carga do próton igual a +1; a carga do elétron igual a -1, e a carga do nêutron igual a 0. Como se sabe, cargas elétricas de mesma intensidade e de sinais contrários se neutralizam. Ou seja, a carga elétrica de um próton (positiva) anula a carga elétrica de um elétron (negativa). Qualquer átomo apresenta número de prótons e de elétrons iguais; logo, é eletricamente neutro. Quanto a massa: tendo o valor da massa do próton como referência, afirma-se que a massa do nêutron é praticamente igual à massa do próton. Como o próton possui massa cerca de 2 mil vezes maior que a de um elétron, esta última é considerada desprezível. O núcleo do átomo Agora, vamos considerar melhor as características do núcleo atômico. Número atômico Há muitos átomos diferentes entre si. Por exemplo, o átomo de alumínio é diferente do átomo de ouro. Qual será a principal diferença entre os tipos de átomos? Após estudos definiu-se que o número de prótons é uma das principais características que diferenciam um átomo do outro. Esse número é chamado de número atômico e é representado pela letra Z. Z é a “carteira de identidade” do átomo, pois indica a qual elemento químico cada átomo pertence. O conjunto dos átomos que possuem o mesmo número atômico (Z) é denominado elemento químico. Portanto, a partir do conceito de elemento químico, á possível afirmar que átomos com número de prótons diferentes entre si pertencem, obrigatoriamente a elementos químicos diferentes. Vejamos: O átomo de sódio tem 11 prótons; logo, seu número atômico é igual a 11 (Z = 11), e todos os átomos com número atômico (Z) igual a 11 pertencem ao elemento químico sódio. Número de massa É a soma do número de prótons com o número de nêutrons. O número de massa é representado pela letra A. Nesta expressão, temos: A = número de massa;                                                 p = número de prótons;                                                 n = número de nêutrons. Logo, a diferença entre o número de massa e o número atômico revela o número de nêutrons. A soma do número de prótons com o número de nêutrons, ou seja, o número de massa (A), não corresponde a toda a massa do átomo, pois também existem os elétrons. O motivo de A representar a massa do átomo é que a amassa do elétron é desprezível quando comparada com a dos prótons e nêutrons. Átomos pertencentes ao mesmo elemento químico podem apresentar diferentes números de nêutrons. A prata, por exemplo, é encontrada na natureza com números de nêutrons distintos: 60 e 62. Se somarmos esses números com o número de prótons, que é igual a 47, teremos: 60 nêutrons + 47 prótons = 107 como número de massa. 62 nêutrons + 47 prótons = 109 como número de massa. Por isso, somente o número atômico pode identificar a que elemento químico o átomo pertence. Representação dos átomos Os átomos dos elementos químicos são representados por símbolos composto por uma, duas ou três letras. Para o sódio, utiliza-se Na, para o cloro Cl; para o carbono, C; e assim por diante. Note que a primeira letra é sempre maiúscula. Normalmente, o número de massa (A) é representado no canto superior esquerdo, e o número atômico (Z) no canto inferior esquerdo. Observe o exemplo para o elemento químico cloro: Semelhanças atômicas Além da existência de vários átomos com o mesmo número de prótons, pesquisas indicam que semelhanças podem ocorrer também com o número de nêutrons e com o número de massa. Os átomos que possuem algum tipo de semelhança são agrupados em três grupos básicos: isótopos, isótonos e isóbaros. Átomos isótopos são aqueles que apresentam o mesmo número de prótons e diferente número de nêutrons e de massa. Obrigatoriamente, pertencem ao mesmo elemento químico. Exemplo: Átomos isótonos são aqueles que apresentam o mesmo número de nêutrons e diferente número de prótons e de massa. Obrigatoriamente, não podem pertencer ao mesmo elemento químico. Átomos isóbaros são aqueles que apresentam o mesmo número de massa e diferente número de prótons e de nêutrons. Obrigatoriamente, não podem pertencer ao mesmo elemento químico. Eletrosfera e níveis energéticos   Como vimos anteriormente, Bohr aperfeiçoou o modelo atômico de Rutherford com base em formulações teóricas. Uma delas é esta: Os elétrons estão distribuídos de acordo com suas distâncias em relação ao núcleo, descrevendo órbitas circulares ao redor deste sem ganhar ou perder energia. Assim, há várias órbitas circulares em um átomo, e cada uma delas tem um determinado valor energético. Dependendo do número de elétrons que possui, o átomo pode apresentar vários níveis eletrônicos ou camadas de energia. Esses níveis eletrônicos, conforme o número de elementos químicos conhecidos, são numerados de 1 a 7 ou representados pelas letras K, L, M, N, O, P e Q, a partir do nível mais interno, que é o mais próximo do núcleo. Bohr afirmou também que: Ao receber energia o elétron pode saltar da camada em que está para uma camada mais externa; quando cessa a fonte de energia, ela retorna para a camada de origem, liberando sob a forma de luz a energia anteriormente recebida. Pela observação das fotos seguir, você verá que a chama apresenta cores diferentes. O que se pode constatar ao observar as diferentes cores apresentadas nas fotos? Isso ocorre porque os elétrons dos diferentes elementos químicos atingem camadas externas também diferentes ao ganhar energia. A emissão da luz depende da diferença de energia entre a camada eletrônica em que o se encontrava e a camada para a qual “saltou” ao receber energia. A energia em forma de luz é emitida quando o elétron retorna à sua camada eletrônica inicial, e a cor da luz dependerá de cada elemento químico. Como a luz visível é formada por ondas eletromagnéticas distribuídas numa certa faixa de frequências, e a frequências da onda corresponde a quantidade de energia que ela transporta, temos que, a energia emitida pelo elétron é percebida por nós na forma de luz com a cor determinada pela quantidade de energia liberada. Isso explica, por exemplo, as cores dos fogos de artifício, já que eles são produzidos com adição de substâncias que emitem luz quando aquecidas. Como vimos, de acordo com a teoria de Bohr, ao receber energia um elétron pode saltar para uma camada mais externa, de maior energia. Atualmente, sabemos que, se a quantidade de energia fornecida a um elétron for muito elevada, esse elétron poderá saltar para fora da área considerada eletrosfera. Em conseqüência, o átomo deixa de apresentar igual número de prótons e elétrons, deixando, portanto de ser neutro.   Da mesma forma que se podem perder elétrons, o átomo também pode receber elétrons, ocorrendo a quebra de neutralidade de cargas elétricas. Nos dois exemplos anteriores, foi possível verificar que, com a perda ou com o ganho de elétrons, os átomos deixaram de apresentar carga neutra. Quando isso ocorre, o átomo recebe uma nova denominação: são chamados de íons. Os íons Observe que, se um átomo perder um elétron, seu numero de prótons fica maior que o número de elétrons. Assim, o átomo assume uma carga positiva, transformando-se em um íon positivo, denominado cátion. Considere novamente o átomo de sódio: Quando o átomo de sódio perde um elétron, ele se transforma em um íon de carga positiva (+1). Caso o processo seja inverso, ou seja, o átomo receba um elétron, o número de elétrons torna-se superior ao de prótons e o átomo assume uma carga negativa, transformando-se em íon negativo, denominado ânion. Agora, observe o átomo de cloro: Nesse exemplo, a carga do íon cloro passa a valer -1, pois seu átomo de origem recebeu um elétron. A quantidade de carga de um cátion ou ânion pode variar de acordo com o número de elétrons que o átomo de origem perdeu ou recebeu. Assim, é possível verificar a existência de íons com carga +1, -1, +2, -2, +3, -3 etc. Veja um exemplo, considerando o átomo de magnésio: A tabela periódica Mendeleev e a periodicidade dos elementos Dmitri Mendeleev foi professor universitário na Rússia e fez uma importante descoberta na história da Ciência enquanto estava escrevendo um livro de química. Ele registrou as propriedades de cada um dos elementos químicos conhecidos (na época eram 63; hoje são mais de 100) em fichas de papel, cada ficha para um elemento. Manipulando as fichas, na tentativa de encadear as idéias antes de escrever uma certa parte da obra, Mendeleev percebeu algo extraordinário. Na época, havia evidências científicas de que os átomos de cada elemento têm massas diferentes. Mendeleev organizou as fichas de acordo com a ordem crescente da massa dos átomos de cada elemento. Ele notou que nessa seqüência apareciam, a intervalos regulares, elementos com propriedades semelhantes. Havia uma periodicidade, uma repetição, nas propriedades dos elementos. Entre os muito exemplos de elementos com propriedades semelhantes podemos citar: sódio (Na), potássio (K) e rubídio (Rb) – reagem explosivamente com a água; combinam-se com o cloro e o oxigênio formando, respectivamente, compostos de fórmulas ECl e E2O (E representa o elemento); magnésio (Mg), cálcio (Ca) e estrôncio (Sr) – reagem com água, mas não tão violentamente; combinam-se com o cloro e o oxigênio formando, respectivamente, compostos de fórmulas ECl2 e EO. A tabela periódica de Mendeleev Com base em sua descoberta, Mendeleev pôde organizar os elementos em uma tabela, na qual aqueles com propriedades semelhantes apareciam numa mesma coluna. Elaborando melhor a sua descoberta, ele percebeu que pareciam estar faltando alguns elementos para que ela fosse completa. Mendeleev resolveu, então, deixar alguns locais em branco nessa tabela, julgando que algum dia alguém descobriria novos elementos químicos que pudessem ser encaixados nesses locais, com base em suas propriedades. Ele chegou, até, a prever algumas das propriedades que esses elementos teriam. Mendeleev também percebeu que em alguns locais da tabela seria melhor fazer pequenas inversões na ordem dos elementos. Em 1871, ele publicou uma versão melhorada de seu trabalho. Antes de Mendeleev alguns cientistas já haviam percebido que alguns grupos de elementos tinham propriedades semelhantes, mas o mérito do químico russo foi o de organizar os elementos com base em suas propriedades, realizar pequenos ajustes necessários e deixar locais para elementos que podiam existir, mas que ainda não haviam sido descobertos. Os elementos cuja existência foi prevista por Mendeleev de fato existem na natureza e foram descobertos alguns anos mais tarde. E as propriedades desses elementos são iguais ou bastante próximas daquelas previstas por ele. A tabela periódica atual Em 1913 e 1914, o inglês Henry Moseley fez importantes descobertas trabalhando com uma técnica envolvendo raios X. Ele descobriu uma característica dos átomos que ficou conhecida como número atômico. Nesse momento, basta dizer que cada elemento químico possui um número que lhe é característico, o número atômico. Quando os elementos químicos são organizados em ordem crescente de número atômico, ocorre uma periodicidade nas suas propriedades, ou seja, repetem-se regularmente elementos com propriedades semelhantes. Essa regularidade da natureza é conhecida como lei periódica dos elementos. Outros cientistas aprimoraram as descobertas de Mendeleev e de Moseley. Esses aprimoramentos conduziram à moderna tabela periódica dos elementos, que aparecem na tabela abaixo. Nela, as linhas horizontais são chamadas de períodos e as colunas (verticais) são denominadas grupos, ou famílias. A tabela é constituída de períodos e famílias A simples localização de um elemento químico na tabela periódica já pode indicar diversas características específicas desse elemento. Os períodos Os elementos são distribuídos na tabela em ordem crescente da esquerda para a direita em linhas horizontais, de acordo com o número atômico (Z) de cada elemento, que fica acima de seu símbolo. Observe a tabela acima. Na tabela há sete linhas horizontais, que são denominadas períodos. Os períodos indicam o número de camadas ou níveis eletrônicos que o átomo possui. Por exemplo, o potássio (K) está localizado no quarto período, e o césio (Cs), no sexto. Isso significa que na distribuição eletrônica o potássio possui quatro camadas ou níveis eletrônicos e o césio possui seis. O paládio (Pd) é uma exceção: apesar de estar na quinta linha horizontal, só possui quatro camadas ou níveis eletrônicos. Os elementos de um mesmo período possuem o mesmo número de camadas eletrônicas, que por sua vez é coincidente com o número do período. Por exemplo: Período Nº de camadas Camadas 1 1 K 2 2 K L 3 3 K L M 4 4 K L M N 5 5 K L M N O 6 6 K L M N O P 7 7 K L M N O P Q As famílias Observe que na tabela periódica existem 18 linhas verticais ou colunas. Elas representam as famílias ou os grupos de elementos químicos. Acima das colunas existem números (1, 2, 3 etc.). Cada coluna representa uma família; por exemplo: 1 é a família dos metais alcalinos; 2 é a família doa alcalinos terrosos; 18 é a família dos gases nobres. Cada família química agrupa seus elementos de acordo com a semelhança nas propriedades. Por exemplo, a família 11 é composta pelos elementos químicos cobre (Cu), prata (Ag) e ouro (Au). Eles fazem parte do grupo dos metais e apresentam características comuns: brilho metálico, maleabilidade, ductibilidade, são bons condutores de calor e de eletricidade. Assim com esses outros elementos, de uma mesma família possuem semelhanças em suas propriedades. O número de algumas famílias indica quantos elétrons o elemento químico possui na última camada de sua elétrosfera. Acompanhe a seguir, alguns exemplos. O sódio (Na) está na família 1, isto é, possui um elétron na última camada de sua eletrosfera. O magnésio (MG) está na família 2, isto é, possui um elétron na última camada de sua elétrosfera. O alumínio (Al) encontra-se na família 3, pois esse elemento possui três elétrons na última camada de sua elétrosfera. Família Nº de elétrons na última camada 1 1 2 2 13 3 14 4 15 5 16 6 17 7 18 8   Os elementos químicos situados nas famílias 1 e 2 possuem o número de elétrons na última camada igual ao número da família a qual pertencem. Para os das famílias 13 até 18, obtêm-se o número de elétrons na última camada, subtraindo-se 10 do número da família. Nas demais famílias essa regra não pode ser aplicada. O hélio, apesar de estar na família 18, apresenta apenas dois elétrons na última camada, pois esse elemento possui apenas dois elétrons.

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