Aula 5 Metais Alcalinos Terrosos

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO
CAMPUS DE SÃO BERNARDO
CURSO: CIENCIAS NATURAIS
DISCIPLINA: QUÍMICA INORGÂNICA
TURMA: 2015
Metais Alcalinos Terrosos
ou Grupo 2
Profª. Louise Lee
1
TABELA PERIÓDICA DOS ELEMENTOS
Metais Alcalinos Terrosos – Grupo 2
Os elementos do grupo 2 da tabela periódica, mais conhecidos como metais alcalinos terrosos, formam uma série bem comportada de metais altamente reativos, mas menos reativos que os metais alcalinos.
Geralmente, são divalentes e formam compostos iônicos incolores. 
Os óxidos e hidróxidos são menos básicos que os metais alcalinos; portanto seus oxissais (carbonato, sulfatos e nitratos) são mais susceptíveis ao calor. 
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Metais Alcalinos Terrosos – Grupo 2
Pechblenda 
(fonte de rádio)
Dolomita 
(fonte de magnésio)
Alguns minerais rochosos que apresentam metais alcalinos terrosos
Calcita 
(fonte de cálcio)
Celestita 
(fonte de estrôncio)
Barita 
(fonte de bário)
Fenacita 
(fonte de berílio)
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Todos os elementos desse grupo reagem facilmente com a água formando hidróxidos e gás hidrogênio (H2).
Metais Alcalinos Terrosos – Grupo 2
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Reação do magnésio metálico com a água
Metais Alcalinos Terrosos – Grupo 2
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 Apresentam apenas 2 elétrons na última camada.
Be
Mg
Ca
Sr
Ba
Ra
Metais Alcalinos Terrosos – Grupo 2
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 Apresentam apenas 2 elétrons na última camada.
Grupo 2 : Todos possuem 2 elétrons no último nível de energia.
4Be: 1s2 / 2s2
12Mg: 1s2 / 2s2 2p6 / 3s2
20Ca: 1s2 / 2s2 2p6 / 3s2 3p6  /  4s2
38Sr: 1s2 / 2s2 2p6 / 3s2 3p6 3d10  /  4s2 4p6  / 5s2
56Ba: 1s2 / 2s2 2p6 / 3s2 3p6 3d10  /  4s2 4p6 4d10 / 5s2 5p6  /  6s2
88Ra:  1s2 / 2s2 2p6 / 3s2 3p6 3d10  /  4s2 4p6 4d10 4f14 / 5s2 5p6  5d10 /  6s2 6p6  / 7s2
Metais Alcalinos Terrosos – Grupo 2
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Metais Alcalinos Terrosos – Grupo 2
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A reatividade dos metais alcalinos terrosos tende a crescer, dentro do grupo, de cima pra baixo.
Os metais alcalinos terrosos são menores que os elementos do Grupo 1 na tabela periódica. 
Metais Alcalinos Terrosos – Grupo 2
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Conforme o aumento do número de camadas o elétron fica mais distante do núcleo, sendo assim mais fácil de ser removido em uma reação química
Metais Alcalinos Terrosos – Grupo 2
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Principais características físicas e químicas
apresentam cor branco-prateada;
formam compostos incolores
são encontrados no estado sólido;
possuem elevada eletropositividade, perdendo apenas para os metais alcalinos;
são metais, o que confere a eles a tendência de perder elétrons;
perdem dois elétrons por terem dois na camada de valência;
apresentam átomos menores do que os do Grupo 1 (esse fato faz com que a interação do núcleo e seus elétrons seja maior);
apresentam maior energia de ionização do que os elementos do grupo 1;
são brilhantes e macios;
são mais densos que os metais alcalinos apenas;
apresentam elevados pontos de fusão e ebulição;
são elementos extremamente reativos, ou seja, interagem de forma muito fácil com outros elementos químicos. Por isso, não são encontrados isolados na natureza.
Metais Alcalinos Terrosos – Grupo 2
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Ocorrência
Nenhum dos metais alcalinos terrosos é encontrado livre na natureza, no entanto, são bastantes comuns em muitos minerais.
O Berílio é relativamente escasso. 
O Magnésio é o sexto metal mais abundante na crosta terrestre. Ele ocorre em muitos minerais, na agua do mar, em fontes naturais e em depósitos formados pela evaporação de lagos.
O Cálcio é o terceiro metal mais abundante de todos, ocorre em vários minerais. Os sais de cálcio ocorrem na maioria das águas minerais e são componentes essenciais tanto dos tecidos das plantas como dos animais, bem como de cochas e ossos.
O Estrôncio ocorre na estroncianita SrCO3 e no mineral celestita, SrSO4.
O Bário ocorre na chamada barita, BaSO4 e na witherita, BaCO3. 
O Radio ocorre, em quantidades muito pequenas em alguns minerais de Uranio.
Metais Alcalinos Terrosos – Grupo 2
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Propriedades Químicas do Grupo
 
Reagem com água formando bases e hidrogênio: 
 Mg° + 2 H2O → Mg(OH)2 + H2 (g) 
Reagem com metais deslocando o hidrogênio: 
 Be + 2 HCl → BeCl2 + H2 (g) 
Todos os metais formam óxidos: 
 2 Ca + O2 → 2 CaO 
 Com excesso de oxigênio formam peróxidos: 
 Ba + O2 → BaO2 
Todos os metais do grupo formam sulfetos (S2-), teluretos (Te2-), selenetos (Se2-), nitretos (N3-), fosfetos (P3-), cloretos, fluoretos, brometos, iodetos; 
Formam amidetos: 2 Ca° + 2 NH3 → 2 Mg(NH2)2 + H2 (g)  
Metais Alcalinos Terrosos – Grupo 2
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Ponto de Fusão e de Ebulição
Metais Alcalinos Terrosos – Grupo 2
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Algumas utilizações dos metais alcalinos terrosos :
fabricação de aço;
fabricação de gesso;
fabricação de sinalizadores e fogos de artificio;
fabricação de cimento;
fabricação de cal hidratada.
Metais Alcalinos Terrosos – Grupo 2
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Berílio – 9,014Be 
Descoberto em 1798 por Louis Nicolas Vauquelin; 
Existem 30 minérios contendo, sendo os principais:
 berílio – BeO.Al2O3.6SiO2, 
 bertrandita – Be4Si2O7(OH)2, 
 crisoberilo – BeAl2O4 e 
 fenaquita – Be2SiO4; 
Encontrado na água marinha – (Be3Al2(SiO3)6) 
 e esmeralda - Be3Al2(SiO3)6::Cr; 
Cor cinza, duro, leve, quebradiço e sólido a temperatura ambiente; 
Obtido a partir da redução do BeCl2 (ou BeF2) com magnésio: 
 BeCl2 + Mg° → Be + MgCl2 
Forma muitos complexos
Metais Alcalinos Terrosos
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Berílio – 9,014Be 
Propriedades Químicas: 
Menor caráter metálico do grupo, seus compostos possuem propriedades de ligações covalentes – elevada polarizabilidade; 
Apresenta se como elemento anfótero, reagindo tanto com ácidos ou com bases; 
Aplicações: 
 Reatores nucleares, 
 produção de ligas com cobre ou níquel, 
 fabricação de janelas para tubos de raio-X - filtrar radiação UV, 
 isolamento elétrico 
 e instrumentação em geral.  
Metais Alcalinos Terrosos – Grupo 2
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Magnésio – 24,3112Mg 
Descoberto em 1755 por Joseph Black; 
Metal mais reativo do que o berílio
É o sexto elemento mais abundante da crosta terrestre
Os principais minerais são a magnetita e dolomita
Obtido por redução é a partir da água do mar: 
 Mg2+ + Ca(OH)2 → Mg(OH)2 + Ca2+ 
A base reage com HCl, obtendo seu respectivo sal: 
 Mg(OH)2 + 2 HCl → 2 H2O + MgCl2 
O sal obtido é  fundido e colocado em célula eletrolítica: 
 MgCl2 → Cl2 + Mg° 
Cl2 é produzido no ânodo e o Mg produzido no cátodo; 
Metais Alcalinos Terrosos
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Magnésio – 24,3112Mg 
Propriedades Químicas: 
Propriedades metálicas mais pronunciadas que o berílio; 
Forma compostos iônicos, com algum caráter covalente. 
Devido ao pequeno tamanho de seu cátion, forma óxidos termicamente estáveis e insolúveis em água; 
Aplicações: 
ligas de alumínio – construção de avião, 
em pirotecnia, 
usado como material refratário em fornos, 
redutor na obtenção de urânio, 
aplicações farmacêuticas (Mg(OH)2 e MgSO4), 
aditivos em propelentes, 
presente na clorofila; 
Utilizado por ginastas, alpinistas e levantadores de peso para eliminar o suor das mãos
Metais Alcalinos Terrosos – Grupo 2
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Cálcio – 40,0820Ca 
Isolado pela primeira vez em 1808, por Humprhy Davy; 
Encontrado sob a forma de CaCO3 em conchas, dolomita - CaCO3.MgCO3, 
 calcários diversos – CaMg(CO3)2 e CaCO3. 
 
 Existem várias classes de carbonatos, variando a % de cálcio; 
Obtido na redução eletrolítica do CaCl2: CaCl2 → Ca°+ Cl2
Constituinte de rochas e minerais de grande interesse industrial, como mármore, gesso e granito.  
Metais Alcalinos Terrosos
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Cálcio – 40,0820Ca 
Propriedades Químicas: 
Apresenta caráter metálico mais acentuado que Mg, porém seus compostos são semelhantes aos do magnésio.
Devido á grande organização estrutural de seus compostos, muito empregados na construção civil – Ca2+ é pequeno e altamente carregado; 
Aplicações: 
calagem do solo, 
pedras ornamentais, 
fabricação de giz, 
fabricação de cimento Portland, 
fabricação de cal, 
é indispensável na alimentação humana (composição ossea, coagulação do sangue, contração muscular ...); 
Na siderurgia para a retirada de impurezas (Si): CaO + SiO2 → CaSiO3 
Obtenção de acetileno: CaC2 + 2 H2O → C2H2 + Ca(OH)2  
Metais Alcalinos Terrosos – Grupo 2
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Estrôncio – 87,6238Sr 
Identificado em 1790 por Adair Crowford; 
metal de coloração prateada brilhante, 
pouco maleável, 
se oxida rapidamente com o ar gerando óxidos. 
Obtido da estroncianita – SrCO3; 
O metal puro é altamente reativo, considerado um agente causador de incêndio
Propriedades Químicas: 
reage com água formando base: Sr° + 2 H2O → Sr(OH)2 + H2 (g) 
Aplicações: 
usado em pirotecnia, 
imãs de ferrita, 
refino do zinco, 
O isotopo radioativo 89Sr usado na terapia do câncer, o 85Sr usado em radiologia e o 90Sr usado em geradores de energia.
Metais Alcalinos Terrosos
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Bário – 137,3456Ba 
Descoberto em 1808 por Humphry Davy; 
metal tóxico, macio, de aspecto prateado, 
com alto ponto de fusão; 
obtido a partir da barita – BaSO4; 
Propriedades Químicas: 
reage facilmente com água, ar e etanol; 
Aplicações: 
pigmentos brancos em pinturas, 
em diagnósticos por raios-X, 
produção de borracha, 
em fluídos para perfuração de poços de petróleo; 
Veneno para ratos, fabricação de vidros e tijolos
Metais Alcalinos Terrosos
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Rádio – 226,0388Ra 
Descoberto por Marie Curie e Pierre Curie em 1898; 
Sólido a temperatura ambiente, 
muito reativo, 
mais pesado dos metais alcalinos terrosos e extremamente radioativo; 
Ocorre em alguns minerais, porém sempre em quantidades mínimas
Principal fonte de minério é o Uranio.
 encontrado em pequenas % na pechblenda – U3O8; 
Aplicações: 
misturado ao berílio é uma fonte de nêutrons, 
usado na obtenção do radônio, 
em medicina nuclear 
e como padrão de radioatividade.  
Metais Alcalinos Terrosos
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Íons de Cálcio e Magnésio
Na água utilizada industrialmente, a presença de íons de cálcio e magnésio provoca incrustações em caldeiras e tubulações e, em consequência, a sua rápida deterioração.
Metais Alcalinos Terrosos – Grupo 2
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A Dureza da água
Definida em termos da concentração dos cátions cálcio e magnésio, normalmente acompanhados pelos ânions carbonato, bicarbonato, cloreto e ou sulfato.
Duras – teores acima de 150mg/L
Moles – teores abaixo de 75mg/L
Moderadas – teores entre 75 e 150mg/L
Remoção: utiliza-se coluna de resina de troca- iônica, onde os íons Ca2+ e Mg2+ são substituidos por Na+.
A agua que contem sais de cálcio e de magnésio dissolvidos é chamada “Agua Dura”.
Metais Alcalinos Terrosos – Grupo 2
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UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO
CAMPUS DE SÃO BERNARDO
CURSO: CIENCIAS NATURAIS
DISCIPLINA: QUÍMICA INORGÂNICA
TURMA: 2013
Grupo do boro
ou Grupo 13
Profª. Louise Lee
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TABELA PERIÓDICA DOS ELEMENTOS
Grupo do Boro – Grupo 13
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Grupo do Boro – Grupo 13
A Família do Boro também é conhecida como Aluminóides. 
Escolher o boro (B) e o alumínio (Al) para batizar esse grupo se deve ao fato deles serem os elementos mais simples (mais leves) e abundantes do grupo.
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Boro é um ametal e os demais são metais razoavelmente ativos. 
O caráter eletropositivo desses elementos aumenta diretamente com o aumento da massa atômica. Essa tendência é responsável por variações de propriedades tão marcantes entre os elementos mais leves e os mais pesados, que não se pode considera-los como família. 
Em vez disso, cada elemento do grupo deve ser considerado individualmente, porque tem o seu conjunto próprio de propriedades.
Grupo do Boro – Grupo 13
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Grupo do Boro – Grupo 13
 Apresentam apenas 3 elétrons na última camada.
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Grupo do Boro – Grupo 13
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Grupo do Boro – Grupo 13
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Boro – 10,85B 
Identificado por Jönz Jacob Berzelius em 1824; 
EUA e Turquia são os maiores produtores mundiais de boro; 
Metalóide sólido a temperatura ambeinte, com características de semicondutor, com elevada dureza, apresentando duas formas alotrópicas: amorfo (marrom) e cristalina (negro); 
 
 Alótropos – formas de um elemento que diferem na ligação dos átomos.
Por possuir seu orbital p praticamente vazio, tem uma forte tendência para ganhar elétrons; seus compolstos se comportam como ácidos de Lewis; 
Grupo do Boro – Grupo 13
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Boro – 10,85B 
Aplicações 
Empregado na fabricação da fibra de vidro e vidros especiais; 
Usados em reatores nucleares para controlar a fissão nuclear, pois é um ótimo absorvente de nêutrons; 
Devido a elevada resistência mecãnica, é usado na indústria aeroespacial; 
Utilizado em fogos de artifício devido sua coloração verde; 
O boro puro é difícil de ser obtido, pode-se obte-lo por redução de halogenetos de boro voláteis com hidrogênio ou vapores de sósio em altas temperaturas. 
Nutrição 
Encontra-se boro em frutas secas, amêndoas, folhas verde escuras, suco de uva, feijões, maçãs e pêras. 
Necessidades diárias: 1mg e 3mg - melhora absorção de cálcio.  
Grupo do Boro – Grupo 13
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Alumínio – 2713Al 
Descoberto em 1807 por Humphry Davi. 
Elemento metálico mais abundante na crosta terrestre – 8,13%; 
Não é encontrado livre na natureza devido à elevada afinidade com o oxigênio, formando óxidos, também é encontrado combinado à silicatos; 
Obtido a partir da bauxita; 
Metal de baixa densidade, conduz corrente elétrica, de elevada resistência à corrosão e baixa temperatura de fusão proporcionando muitas aplicações. 
Macio e resistente, de coloração cinza prateado e fosco, atóxico, não magnético, é  o segundo metal mais maleável (perdendo apenas para o ouro, Au) e o sexto mais dúctil;  
Grupo do Boro – Grupo 13
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Alumínio – 2713Al 
 
Aplicações 
Seus usos excedem qualquer metal, exceto o aço; 
Fabricação de veículos automotores e aeronaves; 
Fabricação de embalagens, fios e cabos elétricos, 
Em ligas metálicas, em ferramentas, utensilios domésticos; 
Na obtenção de hidrogênio por meio das ligas Gálio – Alumínio;  
Grupo do Boro – Grupo 13
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Gálio – 69,7 31 Ga 
Descoberto por Lecoq de Boisbaudran em 1875; 
Metalóide mole e prateado brilhante no estado sólido; 
possui baixo ponto de fusão (~28,76ºC), 
expande se aproximadamente 3,1% ao solidificar e flutua no seu líquido do mesmo modo que a água; 
Antes de sua descoberta, já se conhecia a maioria das propriedades do elemento, previstas por Mendeleyev; 
Usos: 
termômetros, ligas metálicas, medicina nuclear, em cerâmica e obtenção de vidros.
Grupo do Boro – Grupo 13
Semimetal ou metaloide é designação clássica e genérica de elementos químicos que exibem tanto características de metais quanto de ametais, quer nas propriedades físicas, quer nas químicas.
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Gálio – 69,7 31 Ga 
Abundância e propriedades: 
traços em minerias como a bauxita (0,01%), carvão, germanita e a esfarelita, galita (CuGaS2) e subproduto na obtenção de outros metais; 
Maior Produtor: África do Sul (minérios com 0,5 a 1,0% de Ga); 
Não encontrado em oceanos – baixa solubilidade; 
Reage com haletos sob leve aquecimento, Reage com NaOH liberando H2. 
Apresenta oito isótopos: mais estáveis são 69Ga e 71Ga; 
Grupo do Boro – Grupo 13
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Índio – 114,8 49In 
Descoberto por F. Reich e T. Richter em 1863; 
Sólido à temperatura ambiente, prateado e brilhante; estável em contato com o ar e não reage com água; Reage com halogênios mediante a aquecimento brando; 
Pouco abundante, maleável e funde-se facilmente; 
Quimicamente similar ao alumínio e gálio porém, mais parecido com o zinco; apresenta baixa toxidade em relação aos outros semimetais; 
Grupo do Boro – Grupo 13
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Índio – 114,8 49In 
Principal fonte de obtenção é a partir de minas
de zinco; 
Uso 
na fabricação de telas de cristais líquido, como lubrificante, ligas metálicas, 
soldas e indústria eletrônica, 
produção de fotocondutores, transístores, painéis eletroluminosos, entre outros; 
Grupo do Boro – Grupo 13
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Tálio – 204,4 81 Tl 
Descoberto por William Crookes em 1861; 
Mole, maleável, inodoro, insípido e sólido a temperatura ambiente
 reage facilmente com o ar; 
Reage com haletos sob leve aquecimento
 
Altamente tóxico
Encontrado e obtido a partir da pirita (FeS) e como subproduto na fabricação de Pb e Zn; 
Isótopos: 25 no  total; sendo o Tl-203 e o Tl-205 os únicos isótopos estáveis; 
Precauções: Os efeitos do envenamento por tálio é a perda dos cabelos e danos nos nervos periféricos. A exposição dos trabalhadores aos compostos solúveis do tálio não deve exceder a 0,1 mg/m³ por 40 horas semanais. 
Grupo do Boro – Grupo 13
44
Tálio – 204,4 81 Tl 
Uso:
usado como praguicida (TaSO4); 
em detectores de infravermelho, radiação gama, 
medicina nuclear, 
obtenção de semicondutores e supercondutores, 
armazenamento de energia magnética 
e na fabricação de vidros com baixo ponto de fusão; 
Grupo do Boro – Grupo 13
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Novos elementos da Tabela Periódica
O ano de 2016 iniciou-se com a confirmação da existência dos quatro elementos químicos que faltavam para completar o sétimo período da Tabela Periódica e terminou com a notícia dos nomes dados aos novos elementos químicos.
Independentemente dos nomes, os novos elementos químicos eram chamados, de forma geral, de elementos superpesados, já que em seus núcleos existe um número elevado de prótons (partícula subatômica de maior massa), fato que não ocorre na natureza.
Mantendo a tradição, os novos elementos químicos receberam os seus nomes em função ou do lugar ou região onde foram descobertos ou em homenagem a algum cientista. 
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Novos elementos da Tabela Periódica
Até dezembro de 2016 os elementos de números atômicos 113, 115, 116, 117 e 118 eram chamados, respectivamente, de:
•	Ununtrium
•	Ununpentium
•	Ununseptium
•	Ununoctium
A partir de dezembro de 2016, os nomes que passam a valer para os novos elementos químicos são:
Nihônio
Moscóvio
Tennessino
Oganessono
Os novos elementos apresentavam nomes provisórios pautados na regra de nomenclatura proposta pela União Internacional da Química Pura e Aplicada (IUPAC).
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Novos elementos da Tabela Periódica
Esses quatro novos elementos não são encontrados na natureza: eles são elementos sintéticos que só podem ser produzidos em laboratório. 
Possuem existência curtíssima, o que tornou a tarefa de se confirmar os novos elementos extremamente difícil.
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Nihônio – 284 113 Nh 
Grupo do Boro – Grupo 13
O Nihonium , cujas traduções são niônio, nihônio ou nipónio , é um elemento químico sintético, de símbolo químico Nh, número atômico 113, provavelmente de massa atómica 284 u. Pertence ao grupo 13 da tabela periódica. 
Símbolo: Nh
Massa atômica: 284 u
Número atômico: 113
Ano de descobrimento: 2003
Série química: Metal, Grupo do boro, Elemento do 7º periodo
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Nihônio – 284 113 Nh 
Grupo do Boro – Grupo 13
O elemento nihônio recebeu esse nome em homenagem ao país no qual ele foi descoberto, o Japão. 
Sua descoberta ocorreu no ano de 2003 por um trabalho em conjunto entre cientistas dos laboratórios de Dubna, na Rússia, e de Lawrence Livermore, nos Estados Unidos.
Todavia, ele só foi confirmado por japoneses do laboratório RIKEN em 2004. Uma equipe do instituto Riken descobriu esse elemento ao bombardear uma placa de bismuto com átomos de zinco em alta velocidade.
A palavra Nihon, que foi utilizada para formar o nome do nihônio, faz referência à terra do Sol Nascente, o Japão.
É um metal;
Dos novos elementos, é o que apresenta maior raio atômico;
Dos novos elementos, é o que apresenta menor energia de ionização.
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