Explosões alcalinas

Jābir ibn Hayyān ou Geber foi o alquimista que introduziu o termo ál-cali (alcalino) no léxico químico. Hoje em dia usamos esse termo também para designar os elementos do primeiro grupo da Tabela Periódica (com excepção do hidrogénio, claro). Os metais alcalinos, lítio, sódio, potássio, rubídio, césio e frâncio, apresentam apenas um electrão de valência muito fácil de remover. Os metais alcalinos são assim os elementos que apresentam as energias de ionização mais baixas, sendo facil e por vezes, como exemplificado, espectacularmente oxidáveis.

O frâncio é um elemento radioactivo muito instável, na realidade, tirando alguns transuranianos é o elemento mais instável que se conhece, com vida média de 21 minutos. Foi isolado pela primeira vez por Marguerite Perey no Instituto Curie em Paris que o detectara em 1939 nos produtos de decaimento radioactivo do actínio-227. Não é assim de estranhar que não o tenhamos visto nesta experiência. Aliás, a química do frâncio não é, pelas razões óbvias, muito conhecida, embora seja de prever que reaja pelo menos tão violentamente com água como os restantes membros do grupo.

O elemento mais leve dos metais alcalinos, o lítio com número atómico 3, era, até 10 de Agosto de 2006, o elemento mais intrigante para os físicos, ou mais concretamente, para os astrofísicos, não pelas suas propriedades químicas mas pelo facto de que existia uma «crise do lítio», ou seja, a quantidade de lítio medida nas estrelas mais antigas era entre duas a três vezes menor do que a prevista por modelos assentes no Big Bang.

Nessa data, foi publicado na Nature um artigo da equipa do astrónomo Andreas Korn, da Universidade de Uppsala, na Suécia, que atribuiu a discrepância a processos estelares ainda pouco conhecidos, que não tinham sido considerados nos cálculos anteriores, a difusão microscópica e a circulação pouco turbulenta de material. Como explicou Corinne Charbonnel, do Observatório de Genebra, Suíça, num artigo na mesma edição da Nature, entrando com estes parâmetros nos cálculos e «extrapolando para trás no tempo, o conteúdo inicial de lítio do aglomerado globular e das estrelas do halo podem ser inferidas, e o valor está de acordo com as previsões da nucleossíntese no Big Bang.»

O elemento que permite a explosão mais espectacular, o césio, é indissociável de dois grandes nomes da ciência do século XIX, Robert Bunsen (de fama ardente, pelo menos) e Gustav Kirchhoff, que embora um dos pais da espectroscopia é mais conhecido pelas leis que têm o seu nome.

A espectroscopia foi a base da descoberta do césio: duas magníficas e desconhecidas riscas espectrais de cor azul celeste (de onde deriva o nome do elemento, do latim caesius, azul celeste) detectadas em 1860 pelos dois cientistas em água mineral de Durkheim na Alemanha. O césio, como os restantes metais alcalinos, devido à sua reactividade química não aparece na natureza na forma metálica mas sim em minerais como a lepidolite e a polucite, que deve o nome ao mítico Pollux que com o seu irmão Castor foi eternizado na constelação Gémeos.

Embora para mim seja mais fascinante o que os elementos do grupo I da Tabela Periódica invocam, como estas pequenas histórias, o vídeo reproduzido ajuda a perceber porque razão os meus alunos me pedem sempre algo semelhante quando falo em metais alcalinos!