Cúrio (Cm)

O cúrio, símbolo Cm e número atômico 96, é um dos actinídeos da Tabela Periódica. É um elemento que não pode ser encontrado na natureza e por isso só pode ser obtido em laboratório. Na sua forma metálica, tem coloração prateada, é brilhoso e maleável. Já em solução, apresenta comumente o estado de oxidação +3. Apresenta 20 isótopos, sendo os principais os de massa 242, 244 e 248.

Esse elemento pode ser obtido por exposição de núcleos pesados, como isótopos de plutônio e amerício, a nêutrons. Estima-se que 20 gramas de cúrio podem ser obtidos de 1 tonelada de rejeitos nucleares.

Em termos de aplicação, o cúrio se destaca por sua grande atividade radioativa e como emissor de partículas alfa. Foi sintetizado pela primeira vez no fim da Segunda Guerra Mundial e batizado em homenagem ao casal francês Pierre e Marie Curie.

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Tópicos deste artigo

• 1 - Resumo sobre o cúrio
• 2 - Propriedades do cúrio
• 3 - Características do cúrio
• 4 - Obtenção do cúrio
• 5 - Aplicações do cúrio
• 6 - História do cúrio

Resumo sobre o cúrio

• O cúrio é um metal pertencente ao bloco f da Tabela Periódica.

• Na forma metálica, possui coloração prateada, além de ser brilhoso e maleável.

• Em solução, seu principal NOx é +3, por conta da estabilidade do subnível 5f⁷.

• Possui 20 isótopos conhecidos, cujas massas variam de 232 a 252.

• Não pode ser encontrado na natureza, só sendo possível ser sintetizado em laboratório.

• Tem grande atividade radioativa e se destaca por ser um emissor de partículas alfa.

• Foi sintetizado pela primeira vez no fim da Segunda Guerra Mundial por Seaborg, James e Ghiorso.

Propriedades do cúrio

• Símbolo: Cm.

• Número atômico: 96.

• Massa atômica: 247 u.m.a.

• Eletronegatividade: 1,3.

• Ponto de fusão: 1345 °C.

• Ponto de ebulição: 3110 °C (calculado).

• Densidade: 13,51 g.cm^-3 (calculado).

• Configuração eletrônica: [Rn] 7s² 5f⁷ 6d¹.

• Série química: actinídeos, bloco f, elementos de transição interna.

Características do cúrio

De símbolo Cm e número atômico 96, o cúrio é um metal pertencente ao grupo dos actinídeos (bloco f) da Tabela Periódica. É brilhoso em sua forma metálica, além de maleável e com coloração prateada, com propriedades que se assemelham aos actinídeos mais leves.

O cúrio metálico aparenta ser bem mais suscetível à corrosão do que os actinídeos anteriores. Dissolve-se velozmente em soluções ácidas diluídas e em contato com o ar, rapidamente forma uma camada protetiva de óxido, que começa como CmO, passando por Cm₂O₃, até chegar a CmO₂ em altas temperaturas. Pode reagir com boa parte dos ametais da Tabela Periódica.

Vinte isótopos do Cm são conhecidos, cujas massas variam de 232 a 252, mas nenhum deles é encontrado na natureza, todos são produzidos em laboratório. Destes, apenas três estão disponíveis em quantidade suficiente para estudos — ²⁴²Cm, ²⁴⁴Cm e ²⁴⁸Cm. Enquanto os dois isótopos mais leves respondem por 90% da produção, o isótopo de massa 248 é desejado para estudos, já que seu tempo de meia-vida é de cerca de 3,5 x 10⁵ anos.

Adota, preferencialmente, o estado de oxidação +3, visto que o subnível 5f⁷ (preenchido pela metade) garante uma maior estabilidade.

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Obtenção do cúrio

O cúrio não é um elemento encontrado na natureza, sendo necessária sua produção em laboratório. Assim, caracteriza-se como um elemento sintético.

Exposição intensa de nêutrons aos isótopos ²⁴²Pu e ²⁴³Am em reatores nucleares é capaz de formar quantidades significantivas dos isótopos ²⁴⁴Cm, ²⁴⁶Cm e ²⁴⁸Cm, com quantidades menores dos isótopos de massa ímpar ²⁴⁵Cm e ²⁴⁷Cm. Estima-se que 20 gramas de cúrio podem ser produzidos de 1 tonelada de rejeitos nucleares.

A forma metálica do cúrio é preparada pela redução do fluoreto de cúrio III (CmF₃) utilizando bário ou lítio metálicos.

Aplicações do cúrio

O ²⁴²Cm e o ²⁴⁴Cm apresentam grande atividade radioativa (10¹² a 10¹⁵ Bq.g^-1), por isso, foram estudados como fontes de calor para geração de energia em programas aeroespaciais. Contudo, os grandes custos e dificuldades operacionais tornaram a aplicação proibitiva.

Mesmo assim, o ²⁴⁴Cm ainda foi enviado para o espaço para ser um emissor de partículas alfa em aparelhos de espectrometria de raios-X de análise de rochas marcianas.

O ²⁴²Cm foi empregado para produção de um isótopo ²³⁸Pu mais estável, aplicado em geração de energia termoelétrica em dispositivos, incluindo alguns modelos de marcapassos cardíacos. Já o ²⁴⁵Cm e o ²⁴⁸Cm foram empregados como alvos para a síntese do recém-descoberto elemento livermório (Lv, número atômico 116).

História do cúrio

O cúrio não é tão famoso como o plutônio e o urânio, elementos mais conhecidos da série dos actinídeos. Não sendo encontrado na natureza, foi preparado (mais especificamente o ²⁴²Cm) pela primeira vez em 1944 por Seaborg, James e Ghiorso, bombardeando-se um núcleo de ²³⁹Pu com partículas alfa. Logo em seguida, o elemento 95, amerício, também foi descoberto.

A equipe, por conta da Segunda Guerra Mundial, manteve as duas descobertas ocultas. Porém, no Dia do Armistício, 11 de novembro de 1945, o próprio Seaborg falou em um programa de televisão americano, o Quiz Kids, acerca da descoberta dos dois novos elementos.

O elemento 96 é nomeado em homenagem ao casal Pierre e Marie Curie, o qual revolucionou a ciência com suas descobertas acerca da radioatividade.

Por Stéfano Araújo Novais
Professor de Química