Bóhrio (Bh)

O bóhrio é um elemento sintético do Grupo 7 da Tabela Periódica, com número atômico igual a 107. Sua síntese é creditada aos laboratórios alemães do Centro Helmholtz de Pesquisas sobre Íons Pesados (GSI), da cidade de Darmstádio, na Alemanha, e seu nome foi dado em homenagem ao célebre físico dinamarquês Niels Bohr.

O bóhrio tem uma química pouco conhecida, porém já se sabe que se comporta como os elementos mais leves do Grupo 7, rênio e tecnécio, em algumas ocasiões específicas. Como seu isótopo mais estável tem apenas 17 segundos e sua síntese é muito complicada, pouco se sabe a respeito desse elemento.

Veja também: Modelo atômico de Bohr — o primeiro modelo atômico a utilizar conceitos da mecânica quântica

Tópicos deste artigo

• 1 - Resumo sobre o bóhrio
• 2 - Propriedades do bóhrio
• 3 - Características do bóhrio
• 4 - Obtenção do bóhrio
• 5 - Precauções com o bóhrio
• 6 - História do bóhrio
• 7 - Exercícios resolvidos sobre o bóhrio

Resumo sobre o bóhrio

• É um elemento químico sintético localizado no Grupo 7 da Tabela Periódica.

• Foi sintetizado pela, primeira vez, em 1981, pelo Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI), em Darmstádio, Alemanha.

• É um elemento radioativo.

• Quimicamente, especula-se que se assemelha aos demais elementos químicos mais leves de seu grupo, o rênio e o tecnécio.

• Assim como outros transactinídeos, sofre com a baixa estabilidade e a dificuldade de se sintetizar amostras consideráveis suas para estudos.

Propriedades do bóhrio

• Símbolo: Bh

• Número atômico: 107

• Massa atômica: 264 u.m.a

• Configuração eletrônica: [Rn] 7s² 5f¹⁴ 6d⁵

• Isótopo mais estável: ²⁶⁷Bh (17 segundos de meia-vida)

• Série química: Grupo 7, transactinídeos, elementos superpesados

Características do bóhrio

O bóhrio, assim como os demais transactinídeos (elementos com número atômico maior que 103), é um elemento radioativo. São conhecidos seis isótopos desse elemento, sendo o de massa 267 o mais estável, com cerca de 17 segundos de tempo de meia-vida (o tempo necessário para que a quantidade do elemento caia pela metade).

O bóhrio sofre do mesmo problema dos demais transactinídeos: a baixa taxa de produção, seja em quantidade, seja em velocidade. Nesses elementos, ocorre o que se conhece como a química de apenas um átomo, o que, por si só, torna os experimentos mais complexos, já que adaptações em termos de cálculos são necessárias.

Devemos lembrar que boa parte das equações são estabelecidas para sistemas com, pelo menos, dois átomos. Some isso ao fato dos isótopos do bóhrio terem um curto tempo de meia-vida, o que inviabiliza estudos mais aprofundados acerca de sua natureza.

Como um elemento do Grupo 7, espera-se que o bóhrio tenha um comportamento químico semelhante ao do rênio e do tecnécio, elementos mais leves desse grupo. Por exemplo, já se percebeu que o bóhrio forma oxicloretos, BhO₃Cl, assim como o rênio e o tecnécio.

Leia também: Dúbnio — outro sintético elemento radioativo com baixa taxa de produção

Obtenção do bóhrio

A química dos transactinídeos é complicada de ser feita. Sendo um desses elementos, o bóhrio é sintetizado com aceleradores de partículas, em que espécies iônicas colidem com elementos pesados. Já a sua detecção (comprovação) também é outro desafio.

Quando formado, o elemento radioativo começa a decair e apresentar emissões alfa e emissões beta. Assim, deve-se avaliar o decaimento radioativo do átomo formado ou até mesmo conseguir identificar espécies atômicas que possam surgir dessas reações nucleares, como em um quebra-cabeça.

Outro empecilho são os tempos de meia-vida dos isótopos de transactinídeos. Como costumam ser curtos, na faixa de segundos, comumente se obtém uma quantidade na faixa de poucos átomos ou, até mesmo, um único átomo.

Para o bóhrio, o seu isótopo mais estável, o 267, foi obtido por meio do bombardeamento de berquélio-249 com íons neônio-22.

\({_97^{249}}Bk+{_10^{22}}Ne\rightarrow{_107^{267}}Bh+4{_0^1}n\)

Precauções com o bóhrio

Não se consegue, ainda, produzir Bh em larga escala. Assim, os riscos associados a esse elemento estão ligados aos efeitos da radiação. Contudo, em um laboratório controlado, esses riscos são previstos e, assim, minimizados.

Saiba mais: Vanádio — elemento químico cujas reservas mundiais superam 63 milhões de toneladas

História do bóhrio

Os transactinídeos estão no centro de uma conturbada disputa que ocorreu entre 1960 e 1970, durante mais um episódio da Guerra Fria, a chamada Guerra dos Transférmios: a corrida pela síntese dos elementos com número atômico acima de 103. Nessa disputa desenfreada, estavam envolvidos os laboratórios: Joint Institute for Nuclear Research, na cidade de Dubna, Rússia; Lawrence Berkeley National Laboratory, em Berkeley, Califórnia; e Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI, melhor traduzido como Centro Helmholtz de Pesquisas sobre Íons Pesados), em Darmstádio, Alemanha.

Contudo, no caso do bóhrio, as disputas foram menos intensas. Por exemplo, para esse elemento, o grupo de cientistas de Berkeley não esteve envolvido na descoberta. Já o grupo de Dubna, liderado por Yuri Oganessian, não conseguiu comprovar a síntese do elemento 107.

Desse modo, o bóhrio só foi detectado e confirmado pelo grupo alemão do GSI, liderado pelos cientistas Peter Ambrüster e Gottfried Münzenberg, no ano de 1981. Utilizando-se da técnica de fusão a frio, desenvolvida por Oganessian na década de 1970, os cientistas conseguiram detectar decaimentos relativos ao isótopo 262 do elemento 107 por meio da seguinte reação:

\({_83^{209}}Bi+{_24^{54}}Cr\rightarrow{_107^{262}}Bh+{_0^1}n\)

O nome bóhrio faz referência ao histórico cientista dinamarquês Niels Bohr. Em um primeiro momento, os americanos solicitaram que o nome para o elemento 107 fosse nielsbóhrio, a fim de evitar uma grande semelhança com o elemento boro.

Contudo, em 1997, a União internacional da Química Pura e Aplicada (Iupac, sigla que vem do inglês, International Union of Pure na Applied Chemistry) oficializou o nome bóhrio para o elemento 107.

Exercícios resolvidos sobre o bóhrio

Questão 1

O bóhrio é um elemento sintético, de número atômico 107. Seu isótopo mais estável possui número atômico 267. Quantos nêutrons estão presentes no isótopo 267 do Bh?

A) 107

B) 160

C) 162

D) 164

E) 267

Resolução:

Alternativa B

O número de nêutrons pode ser calculado por meio da seguinte fórmula:

A = Z + n

Em que A é o número de massa atômoica, Z é o número atômico (numericamente igual ao número de prótons), e n é o número de nêutrons.

Substituindo os valores, temos que:

267 = 107 + n

n = 267 – 107

n = 160

Questão 2

O tempo de meia-vida do isótopo mais estável do elemento químico bóhrio (Bh, Z = 107) é de apenas 17 segundos. Quanto tempo, em segundos, é necessário para que uma amostra desse isótopo do Bh tenha apenas 1/16 de sua massa inicial?

A) 17 segundos

B) 34 segundos

C) 51 segundos

D) 68 segundos

E) 85 segundos

Resolução:

Alternativa B

A cada tempo de meia-vida, a massa do isótopo de Bh cai pela metade. Assim, supondo que a massa inicial seja igual a m:

• Após um tempo de meia-vida (17 segundos), a massa remanescente de Bh é de m/2.

• Após mais 17 segundos (totalizando 34 segundos), a massa se torna m/4.

• Após 51 segundos desde o início do experimento, a massa se torna m/8.

Desse modo, 1/16 da massa inicial só será obtido após 68 segundos desde o início do experimento.

Por Stéfano Araújo Novais
Professor de Química