Elementos químicos e as formulações farmacêuticas

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Elementos Químicos e as
Formulações Farmacêuticas
Definir e caracterizar os elementos químicos e a presença dos mesmos em
formulações farmacêuticas.
Elementos químicos.
O QUE SÃO ELEMENTOS QUÍMICOS?
Podemos definir elemento químico como um grupo de átomos que apresenta como característica
comum o número de prótons, também chamado de número atômico.
Os elementos químicos estão amplamente distribuídos na natureza, no nosso cotidiano ou nos
processos tecnológicos e industriais.
Muitos elementos existem naturalmente como substâncias simples como por exemplo o oxigênio,
nitrogênio, ouro, platina, entre outros. A maior parte dos elementos químicos são encontrados em
combinação com outros elementos formando as mais diversas substâncias químicas compostas e os mais
variados tipos de matéria que conhecemos. Existem ainda aqueles elementos químicos ditos artificiais
porque foram forjados quimicamente.
OS ELEMENTOS QUÍMICOS SÃO REPRESENTADOS
POR SÍMBOLOS
Os elementos químicos são representados por símbolos, de acordo com regras internacionais. Esses
símbolos são reconhecidos internacionalmente, independentemente do idioma, pois são derivados no nome
do elemento em grego ou latim.
A representação de um elemento químico é sempre uma letra maiúscula ou uma letra maiúscula
seguida de uma minúscula, por exemplo:
Elemento Químico Símbolo Químico Elemento Químico Símbolo Químico
Hidrogénio H Hélio He
Lítio Li Berílio Be
Boro B Carbono C
Azoto N Oxigénio O
Flúor F Néon Ne
Sódio Na Magnésio Mg
Alumínio Al Silício Si
Fósforo P Enxofre S
Cloro Cl Árgon Ar
Potássio K Cálcio Ca
Ferro Fe Cobre Cu
Ouro Au Prata Ag
Chumbo Pb Zinco Zn
Mercúrio Hg Níquel Ni
CARACTERÍSTICAS DOS ELEMENTOS QUÍMICOS
Os átomos são caracterizados por sua carga nuclear, ou seja, a quantidade de prótons no núcleo, uma
vez que os nêutrons não possuem carga. O número de prótons de um elemento químico é uma característica
que nunca se altera, mesmo durante uma reação química, por isso um elemento químico é definido como um
conjunto de átomos que possuem o mesmo número de prótons, isto é, o mesmo número atômico.
Cada próton apresenta uma carga relativa igual + 1, os nêutrons carga relativa igual a zero e os
elétrons carga relativa igual a – 1. Em relação a massa relativa, o próton e o nêutron apresentam massa
relativa igual a 1 enquanto os elétrons possuem uma massa relativa 1836 vezes menor que um próton ou um
nêutron.
Uma forma de representar um elemento químico é mostrar o símbolo e ao mesmo tempo o número de
prótons (número atômico) e o número de massa.
O número atômico (número de prótons) é simbolizado pela letra Z e o número de massa pela letra A.
Assim, ao representar um átomo, a convenção atual é escrever o número atômico na parte inferior
esquerda do símbolo e o número de massa na parte superior esquerda, por exemplo:
 
O QUE SÃO ISÓTOPOS?
Átomos com mesmo número de prótons pertencem ao mesmo elemento químico mas podem
apresentar diferentes números de nêutrons. Esses são chamados de isótopos. A maioria dos elementos
químicos podem apresentar mais de um isótopo estável. Assim, por exemplo, existem três isótopos do átomo
de carbono. Todos os átomos de carbono possuem 6 prótons no núcleo e seis elétrons na eletrosfera, mas
podem apresentar 6, 7 ou 8 nêutrons. Uma vez que os números de massa são 12, 13 e 14, respectivamente,
os três isótopos do carbono são conhecidos como carbono 12, carbono-13 e carbono-14. O mesmo acontece
com o hidrogênio, podendo apresentar 1, 2 ou nenhum nêutron e massa igual 1, 2 ou 3, respectivamente.
O QUE SÃO ÍONS?
Em certas circunstâncias os átomos podem perder ou ganhar elétrons. Quando isso acontece, a carga
total desse átomo deixa de ser neutra e o mesmo passa a ter uma carga elétrica, ou seja, torna-se um íon. Um
íon é, portanto, um átomo ou uma molécula nos quais o número total de elétrons não é igual ao número total
de prótons, conferindo ao átomo ou molécula uma carga elétrica positiva ou negativa.
Quando um átomo perde elétron fica com uma carga elétrica positiva e recebe o nome de Cátion, por
outro lado, quando um átomo ganha elétron fica com uma carga elétrica negativa e recebe o nome de Ânion.
Da mesma forma que os elementos no químicos no estado elementar, os íons também são
representados por símbolos:
COMO OS ELEMENTOS QUÍMICOS SÃO
CLASSIFICADOS?
A medida em que os elementos químicos foram descobertos, bem como suas características físico-
químicas, os mesmos foram sendo sistematicamente dispostos em uma tabela, chamada Tabela Periódica,
em função das suas propriedades. Essa classificação foi constantemente revisada e atualizada ao longo da
história e tornou-se muito útil por suas informações, como por exemplo, para a previsão das características e
propriedades dos elementos químicos, o comportamento dos átomos e das moléculas por eles formadas e
ainda para entendermos o comportamento reativo dos átomos e outras propriedades específicas de grupos de
átomos.
Na tabela periódica os elementos estão organizados em ordem crescente de números atômicos e
geralmente crescente de número de massa. As linhas horizontais da tabela representam os períodos e em
cada período os elementos estão dispostos de acordo com o nível de energia dos seus elétrons. Falando de
outro modo, cada período representa o número de níveis eletrônicos que os átomos possuem,
respectivamente. O número de elétrons dos átomos aumenta de um período para o seguinte, portanto,
também aumenta o número de subníveis energéticos. Na tabela periódica atual estão representados 7
períodos.
A tabela também agrupa os elementos em linhas verticais ou colunas, chamadas de grupos (alguns
livros e textos chamam de famílias). Assim, os elementos que se encontram numa mesma coluna na tabela
periódica apresentam configurações eletrônicas em relação ao número de elétrons na camada de valência e
por isso possuem comportamento químico semelhante. Por exemplo, todos os elementos do grupo 18 da
tabela apresentam 8 elétrons na camada de valência e são chamados de gases nobres.
Dado o grau de relevância, alguns grupos recebem denominações especiais, assim:
O grupo 1 é o dos metais alcalinos, exceto o hidrogênio.l
O grupo 2 é o dos metais alcalinos terrosos.l
O grupo 16 é o dos calcogênios.l
O grupo 17 é o dos halogênios.l
O grupo 18 é o dos gases nobres.l
Os elementos dos grupos 1, 2, 13, 14, 15, 16, 17 e 18 são frequentemente denominados de elementos
representativos enquanto que os dos grupos 3 a 12 são chamados elementos de transição. Os lantanídios e os
actinídeos são os elementos de transição interna.
Representação química do elemento químico Ferro, com símbolo, número de massa e número atômico.
OS ELEMENTOS QUÍMICOS SÃO METAIS, NÃO
METAIS OU SEMIMETAIS?
Os metais formam substâncias simples e possuem como características a boa condução de corrente
elétrica e calor e maleabilidade, podendo ser facilmente transformados em fios, chapas e lâminas. Além
disso, são sólidos a 25° e 1 atm., exceto o mercúrio (Hg) que é líquido.
Os não metais também denominados ametais, são capazes de formar substâncias simples. Esses
elementos não são bons condutores de calor e corrente elétrica, exceto o carbono na forma de grafite, além
de não serem facilmente transformados em fios ou lâminas. Entre os não metais, o hidrogênio (H), o
nitrogênio (N), o oxigênio (O), o flúor (F), o cloro (Cl) e os gases nobres formas substâncias simples no
estado gasoso a 25° e 1 atm. O bromo (Br) forma uma substância simples líquida e os demais foram
substâncias simples sólidas.
Os semimetais são capazes de formar substâncias simples sólidas a 25° e 1 atm., destes, o silício é
bastante conhecido por sua larga aplicação em sistemas eletrônicos.
Medicamento em uma cápsula representado por uma molécula
QUAL A RELAÇÃO ENTRE OS ELEMENTOS
QUÍMICOS E OS FÁRMACOS?Na natureza há uma grande quantidade de elementos químicos, entre eles podemos citar aqueles que
são abundantes nos organismos vivos, por exemplo o hidrogênio (H), o oxigênio (O), o carbono (C), o
nitrogênio (N), fósforo (P), o enxofre (S) e outros em menor quantidade como o cálcio (Ca), ferro (Fe) e o
cobre (Cu).
Analogicamente, os fármacos também são constituídos pelos elementos citados, uma vez que a grande
maioria das substâncias com propriedades terapêuticas são moléculas orgânicas (compostas a base de
carbono).
Se fizermos um pesquisa sobre a composição química de várias formulações farmacêuticas iremos
encontrar elementos químicos como sódio (Na) e potássio (K). Por exemplo, a pravastatina sódica, um
fármaco indicado para controle da hipercolesterolemia, é isolado como uma lactona a partir da sua fonte
natural, mas é hidrolisado para o sal sódico de ácido carboxílico afim de aumentar sua solubilidade.
Um exemplo bastante conhecido de um elemento químico classificado como metal alcalino é o lítio
(Li). Substâncias compostas a base de lítio como o carbonato de lítio (Li2CO3) é um importante fármaco
utilizado no tratamento de transtornos psíquicos.
Outro elemento químico interessante é o magnésio (Mg), elemento químico do grupo II, no mesmo
grupo do berílio, que apresenta alta toxicidade ao ser humano. O magnésio presente no óxido de magnésio é
um importante medicamento utilizado para neutralizar a acidez estomacal além de ser laxante. O cálcio, por
exemplo, além de ser o principal elemento e mais abundante nos ossos também é um elemento essencial na
transdução de sinal intracelular. Sua deficiência pode causar uma série de complicações fisiológicas. Um
bom exemplo de fármaco contendo cálcio em sua composição química é a atorvastatina cálcica
(C66H68CaF2N4O10.3H20), indicada para o tratamento coadjuvante na diminuição dos níveis elevados de
coleterol total, LDL, apobetalipoproteínas e triglicerídeos em pacientes com hipercolesterolemia primaria.
Existem muitos elementos químicos relacionados a fórmulas farmacêuticas ou moléculas de fármacos.
Só para citar mais um exemplo, o aurotiomalato de sódio (C4H4AuNaO4S) é um organometálico utilizado no
tratamento da artrite reumatoide.
Quiz 
 1
Os avanços da ciência tornaram possível a identificação de elementos quimicos
existentes no planeta terra bem como a síntese de elementos não encontrados na
superfície da terra. Um elemento químico pode ser identicado por uma
característica exclusiva que o diferencia dos demais. Qual é essa característica?
O número de nêutrons.
O número de massa.
A quantidade de elétrons.
O número de prótons.
Os níveis eletrônicos.
 2
Considere os seguintes conjuntos de elementos químicos:
I – H, Hg, F, He
II – Na, Ca, S, He
III – K, S, C, Ar
IV – Rb, Be, I, Kr
Busque a localização desses elementos na tabela periódica apresentada no texto e
assinale a alternativa que apresenta um metal alcalino, um metal alcalino-terroso,
um calcogênio e um gás nobre respectivamente:
I
II
III
IV
Referências
ATKINS, Peter; JONES, Loreta. Princípios de Química – Questionando a vida moderna e o meio
ambiente. Porto Alegre: Bookman, 2001.
ATKINS, Peter; BERAN, J. A. General Chemistry. 2. ed. New York: Scientific American Books, 1990.
BETTELHEIM, A. Frederick (et al). Introdução à Química Geral. 9. ed. São Paulo: Cengage Learning,
2012.
FONSECA, Marta Reis Marques da. Química Integral: Ensino Médio – livro único. São Paulo: São
Paulo, 2004.
Livro DEF: Dicionario de Especialidades Farmacêuticas, 44 Ed., 2016.
SACKHEIM, George I.; LEHMAN, Dennis D. Química e Bioquímica para Ciências Biomédicas. 8. ed.
São Paulo: Manole, 2001.