Tabela periódica dos estados da matéria

Quais elementos são gases e líquidos?

Os 11 gases à temperatura ambiente são hidrogênio, nitrogênio, oxigênio, flúor e cloro, mais os seis gases nobres, do hélio ao radônio. Todos são ametais formados por moléculas pequenas ou átomos isolados que se atraem apenas fracamente.

Os dois líquidos são o bromo, um ametal, e o mercúrio, um metal. Alguns metais chegam perto: o césio funde a cerca de 28 °C e o gálio a cerca de 30 °C, então o gálio derrete na sua mão. Todo outro elemento com ponto de fusão conhecido é sólido à temperatura ambiente.

Por que os elementos têm estados diferentes

O estado de um elemento depende da intensidade com que suas partículas se atraem em comparação com a rapidez com que se movem. Os metais são mantidos unidos por ligação metálica, e o carbono e o silício por redes gigantes de ligações covalentes, então precisam de temperaturas altas para fundir. Ametais moleculares como o nitrogênio e o oxigênio são mantidos unidos apenas por forças fracas entre as moléculas, então permanecem gases até temperaturas muito baixas.

Os halogênios mostram como essas forças fracas crescem com o tamanho. Flúor e cloro são gases, o bromo é líquido e o iodo é sólido, porque moléculas maiores, com mais elétrons, se atraem com mais força por meio das forças de dispersão de London.

Usando o controle deslizante de temperatura

Arraste o controle deslizante ou escolha uma predefinição: 0 K, 0 °C, 25 °C, 100 °C, 1000 K ou 3000 K. A 100 °C, todos os metais alcalinos, exceto o lítio, já derreteram, assim como o gálio e o fósforo, e o bromo já evaporou por ebulição. A 3000 K, apenas cinco elementos ainda são sólidos: carbono, tântalo, tungstênio, rênio e ósmio. Perto do topo da escala, o tungstênio, que tem o maior ponto de ebulição, é o último elemento ainda líquido.

Os estados são mostrados à pressão atmosférica normal, e dois valores exigem cuidado. O arsênio não funde à pressão normal, mas passa direto de sólido a gás (sublima), então nunca aparece como líquido. O hélio nunca congela à pressão normal; seu ponto de fusão foi medido sob alta pressão, então trate com cautela sua cor de sólido perto do zero absoluto. Os elementos a partir do rutherfórdio não têm ponto de fusão conhecido e são mostrados como desconhecidos.

Exemplo resolvido: bromo

O bromo funde a 265,8 K (−7,35 °C) e ferve a 332 K, cerca de 59 °C. Ajuste o controle deslizante para a predefinição de 0 °C ou 25 °C e o bromo é líquido; na predefinição de 100 °C ele já virou gás. Deslize abaixo de cerca de −7 °C e ele congela, tornando-se sólido.