Pós-graduação
  1. Química Física  1.1. Termodinâmica  1.1.1. Leis da Termodinâmica  1.1.2. Entalpia e capacidade térmica  1.1.3. Entropia e energia livre  1.1.4. Equilíbrio de Fases  1.1.5. Termodinâmica estatística  1.1.6. Ciclo termodinâmico  1.1.7. Fugacidade e atividade  1.2. Química Quântica  1.2.1. Princípios da mecânica quântica  1.2.2. Equação de Schrödinger  1.2.3. Partícula em uma caixa  1.2.4. Operadores e autovalores  1.2.5. Orbitais atômicos  1.2.6. Teoria do orbital molecular  1.2.7. Teoria de Perturbação  1.2.8. Teoria de ligação de valência  1.2.9. Hibridização e ligação química  1.3. Cinética química  1.3.1. Leis de velocidade e mecanismos de reação  1.3.2. Teoria das colisões  1.3.3. Teoria do estado de transição  1.3.4. Cinética Enzimática  1.3.5. Reações em Cadeia e Polimerização  1.3.6. Reações fotoquímicas  1.4. Mecânica estatística  1.4.1. Funções de Partição  1.4.2. Funções de distribuição molecular  1.4.3. Distribuição de Boltzmann  1.4.4. Estatísticas de Bose–Einstein e Fermi–Dirac  1.5. Espectroscopia  1.5.1. Rotational Spectroscopy  1.5.2. Espectroscopia Vibracional  1.5.3. Espectroscopia Eletrônica  1.5.4. Espectroscopia de ressonância magnética nuclear  1.5.5. Espectrometria de Massa  1.5.6. Espectroscopia Raman  1.5.7. Espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica  1.6. Química de superfícies e coloidal  1.6.1. Isoterma de absorção  1.6.2. Tensão Superficial e Molhabilidade  1.6.3. Estabilidade Coloidal  1.6.4. Catalysis  1.6.5. Emulsões e micelas  1.7. Eletroquímica  1.7.1. Equação de Nernst  1.7.2. Células eletroquímicas  1.7.3. Condutividade e mobilidade  1.7.4. Guerra  1.7.5. Células de combustível  1.7.6. Eletrólise
  2. Química orgânica  2.1. Mecanismo de Reação  2.1.1. Reações de substituição nucleofílica  2.1.2. Reações de adição eletrofílica  2.1.3. Reações de eliminação  2.1.4. Reações de rearranjo  2.1.5. Reações radicais  2.1.6. Reações pericíclicas  2.2. Espectroscopia e determinação estrutural  2.2.1. Espectroscopia UV-Vis  2.2.2. Espectroscopia IR  2.2.3. Espectroscopia de RMN  2.2.4. Espectrometria de Massas  2.2.5. Cristalografia de Raios X  2.3. Estereoscópico  2.3.1. Quiralidade e atividade óptica  2.3.2. Análise estrutural  2.3.3. Isomerismo geométrico  2.3.4. Dynamic Stereochemistry  2.4. Química Organometálica  2.4.1. Reagentes organolítio e organomagnésio  2.4.2. Reações de acoplamento cruzado catalisadas por paládio  2.4.3. Complexos de Metais de Transição  2.4.4. Ligação metal-carbono  2.5. Química dos polímeros  2.5.1. Mecanismo de Polimerização  2.5.2. Características dos Polímeros  2.5.3. Polímero Biodegradável  2.5.4. Polímero condutor  2.5.5. Polímeros Supramoleculares  2.6. Química medicinal  2.6.1. Design e desenvolvimento de medicamentos  2.6.2. Farmacocinética e farmacodinâmica  2.6.3. Relações estrutura-atividade  2.6.4. Acoplamento Molecular e Triagem de Medicamentos
  3. Química inorgânica  3.1. Química de coordenação  3.1.1. Teoria do Campo Cristalino  3.1.2. Teoria do campo dos ligantes  3.1.3. Série Espectroquímica  3.1.4. Quelação e estabilidade  3.2. Química Organometálica  3.2.1. Carbonilos Metálicos  3.2.2. Catalise por complexos organometálicos  3.2.3. Metalocènicos  3.3. Química bioinorgânica  3.3.1. Metaloproteínas e enzimas  3.3.2. O papel dos metais em sistemas biológicos  3.3.3. Transporte e armazenamento de íons metálicos  3.4. Química do estado sólido  3.4.1. Estruturas Cristalinas  3.4.2. Teoria de bandas dos sólidos  3.4.3. Supercondutores  3.4.4. Defeitos no cristal  3.5. Lantanídeos e Actinídeos  3.5.1. Configuração eletrônica em lantanídeos e actinídeos  3.5.2. Química de coordenação dos lantanídeos  3.5.3. Propriedades Magnéticas dos Lantanídeos
  4. Química Analítica  4.1. Cromatografia  4.1.1. Cromatografia Gasosa  4.1.2. Cromatografia Líquida de Alta Performance  4.1.3. Cromatografia em Camada Delgada  4.2. Técnicas Espectroscópicas  4.2.1. Espectroscopia de absorção atômica  4.2.2. Difração de raios X  4.2.3. Espectroscopia de plasma acoplado indutivamente  4.3. Métodos Eletroanalíticos  4.3.1. Potenciometria  4.3.2. Voltametria  4.3.3. Colometria  4.4. Espectrometria de Massa  4.4.1. Técnica de Ionização  4.4.2. Padrão de Fragmentação  4.5. Quimiometria  4.5.1. Análise multidisciplinar  4.5.2. Aprendizado de Máquina em Química
  5. Química Teórica e Computacional  5.1. Simulação de dinâmica molecular  5.1.1. Campos de força e minimização de energia  5.1.2. Simulação de Monte Carlo em simulações de dinâmica molecular  5.2. Métodos de química quântica  5.2.1. Teoria de Hartree–Fock  5.2.2. Teoria do funcional da densidade  5.2.3. Métodos semi-empíricos  5.3. Design computacional de medicamentos  5.3.1. Acoplamento Molecular  5.3.2. Modelagem QSAR  5.3.3. Triagem Virtual
  6. Bioquímica  6.1. Cinética Enzimática  6.1.1. Cinética de Michaelis-Menten  6.1.2. Mecanismo de inibição  6.2. Metabolismo e Bioenergética  6.2.1. Glicólise  6.2.2. Ciclo do ácido cítrico  6.2.3. Cadeia de transporte de elétrons  6.3. Biologia Molecular  6.3.1. Replicação e reparo do DNA  6.3.2. Síntese de proteínas  6.3.3. Regulação Genética  6.4. Bioquímica Estrutural  6.4.1. Dobramento de Proteínas  6.4.2. Biofísica de Membranas
  7. Química Ambiental  7.1. Química Atmosférica  7.1.1. Gases de efeito estufa  7.1.2. Destruição da Camada de Ozônio  7.1.3. Poluentes do ar e fumaça  7.2. Química da Água  7.2.1. pH e dureza da água  7.2.2. Tratamento de águas residuais  7.2.3. Química Aquática  7.3. Química do Solo  7.3.1. Contaminação por metais pesados  7.3.2. pH do Solo e Capacidade Tamponante  7.3.3. Ciclo de nutrientes  7.4. Toxicologia e Segurança Química  7.4.1. Toxicocinética  7.4.2. Avaliação de Risco em Toxicologia e Segurança Química em Química Ambiental  7.4.3. Efeitos dos poluentes no ambiente

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Lantanídeos e Actinídeos


Os lantanídeos e actinídeos são dois grupos de elementos encontrados na tabela periódica (embora não de forma sequencial), que são frequentemente classificados juntos devido às suas propriedades semelhantes. Ambos os grupos incluem elementos que são elementos do bloco f, o que significa que seus elétrons de valência estão em orbitais f.

Lantanídeos

A série dos lantanídeos inclui elementos com números atômicos de 57 (lantânio) a 71 (lutécio). Esses elementos também são chamados de elementos de terras raras, e sua característica é que seus orbitais 4f estão preenchidos com elétrons.

La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu

Características dos lantanídeos

Os lantanídeos são conhecidos por suas propriedades químicas semelhantes. Algumas das principais características são as seguintes:

  • Metais altamente reativos, especialmente em altas temperaturas.
  • Oxidam-se em contato com o ar.
  • Atuam como bons condutores de eletricidade.
  • A maioria dos lantanídeos apresenta comportamento químico muito semelhante devido à contração.

Exemplos químicos

Vamos dar uma olhada em uma reação química envolvendo os lantanídeos. Uma reação comum é com a água:

2Ln + 6H₂O → 2Ln(OH)₃ + 3H₂

Esta reação mostra quão reativos os lantanídeos podem ser com a água, formando hidróxidos e liberando gás hidrogênio.

Contração dos lantanídeos

Uma característica única dos lantanídeos é que há uma diminuição constante no raio iônico e no tamanho atômico ao longo da série, conhecida como contração dos lantanídeos. Isso se deve ao efeito de blindagem deficiente dos elétrons f, que não aumenta efetivamente o tamanho atômico com o aumento do número atômico.

Representação visual:

57 71

Actinídeos

A série dos actinídeos inclui elementos com números atômicos de 89 (actínio) a 103 (laurêncio). Esses elementos têm elétrons preenchidos em orbitais 5f e são principalmente radioativos.

Ac, Th, Pa, U, Np, Pu, Am, Cm, Bk, Cf, Es, Fm, Md, No, Lr

Características dos actinídeos

Os actinídeos têm características distintivas em relação aos lantanídeos, incluindo:

  • Todos são radioativos e alguns têm meias-vidas muito curtas.
  • A maioria é sintética (não ocorre naturalmente).
  • Podem exibir uma ampla gama de estados de oxidação, ao contrário dos lantanídeos.
  • Possuem estruturas eletrônicas complexas, o que torna seu comportamento químico variável.

Exemplos químicos

Um exemplo da reatividade química dos actinídeos é a reação com halogênios. Por exemplo:

U + 3Cl₂ → UCl₆

Isso reflete a capacidade do urânio de formar diferentes estados de oxidação e sua alta reatividade, que é especialmente evidente com os halogênios.

Propriedades atômicas

Os actinídeos são conhecidos por suas propriedades nucleares, enquanto o urânio e o plutônio são importantes na produção de energia nuclear e em armas nucleares.

Representação visual da relação de energia atômica:

Urânio Plutônio

Comparação entre lantanídeos e actinídeos

Ambas as séries têm propriedades únicas, mas apresentam diferenças. Para destacar as diferenças:

  • Configuração eletrônica: Lantanídeos preenchem orbitais 4f, actinídeos preenchem orbitais 5f.
  • Reatividade: Lantanídeos são geralmente mais reativos com não-metais; actinídeos têm reatividade diversa devido aos seus múltiplos estados de oxidação.
  • Ocorrência: Os lantanídeos são relativamente comuns; muitos actinídeos são sintéticos.
  • Radioatividade: Lantanídeos são principalmente estáveis; actinídeos são radioativos.

Aplicações dos lantanídeos e actinídeos

Lantanídeos

Os lantanídeos são usados em uma ampla variedade de aplicações:

  • Catalizadores: Usados no refino de petróleo e em conversores catalíticos automotivos.
  • Óptica: Na produção de imãs fortes e fósforos usados em iluminação e displays.
  • Medicina: Gadolínio é usado como agente de contraste em imagens de ressonância magnética (MRI).

Actinídeos

Os actinídeos são mais conhecidos por seu papel em:

  • Energia: Urânio e plutônio em energia nuclear e armas.
  • Medicina: Radioisótopos no tratamento de câncer.

Em conclusão, os lantanídeos e actinídeos formam partes importantes do bloco f da tabela periódica. Compreender suas propriedades, comportamentos químicos e aplicações proporciona insights profundos tanto na química inorgânica avançada quanto na ciência de materiais aplicada. Sua química única e papéis vitais na tecnologia moderna destacam sua importância, fazendo deles um fascinante objeto de estudo para químicos e pesquisadores.


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Lantanídeos e Actinídeos

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