Você já sabe que a matéria é formada por pequenas partículas denominadas átomos. Aprenda agora a Estrutura do Átomo; a história dos Modelos Atômicos, e qual o papel das partículas fundamentais.
Para estudar as partículas fundamentais do átomo, precisamos retomar alguns momentos da história. O estudo do átomo começou com o filósofo grego Demócrito. Este filósofo grego estabeleceu através de seus experimentos que o átomo era o menor componente da matéria.
Vários outros cientistas tentaram explicar e provar a estrutura do átomo e suas inter-relações nas moléculas, surgindo assim os modelos atômicos.
Partículas fundamentais do átomo e sua história
Podemos citar o modelo de Dalton, em 1813, onde o átomo seria semelhante a uma esfera maciça. Em 1848, surge o modelo de Thomson, com a proposta de que o átomo seria esférico, mas não maciço.
Em 1911 Arthur Rutherford dá um salto com as órbitas dos elétrons em torno do núcleo. E, em mais dois anos Niels Bohr complementa com os níveis de energia e as movimentações do elétros nas diferentes camadas.
A Estrutura do Átomo
Confira agora com o professor Felipe Sobis, do canal do Curso Enem Gratuito, um resumo de Química com uma aula de introdução à Estrutura do Átomo:
Os Modelos Atômicos
Thomson notou a presença de partículas negativas, denominadas de elétrons, que se encontravam fixas no átomo. Este modelo ficou conhecido como pudim de passas
No início do século XX, com o surgimento da radioatividade, o modelo de Thomson foi contestado.
O Modelo de Rutherford
Surge então Rutherford, que afirmava que o átomo não era uma estrutura inteira, e sim formado por um núcleo pequeno rodeado por uma região dotada de elétrons. Esse modelo ficou conhecido como sistema planetário.
Assim, Rutherford afirmava que o átomo seria dividido em duas regiões distintas: núcleo e eletrosfera, com cargas positivas no núcleo e os elétrons (com carga negativa) ao redor do núcleo.
Rutherford também observou a existência de outra partícula no núcleo, mas não foi capaz de identificá-la. Isso somente ocorreu em 1932, com Chadwick, que descobriu os nêutrons.
O modelo de Niels Bohr
Bohr pesquisando sobre a movimentação dos elétrons ao redor do núcleo, observou que as órbitas da eletrosfera são dotadas de um nível de energia, que possibilita que os elétrons se mantenham girando ao redor do núcleo, em 7 camadas de energia.
Utilizando os conceitos do sistema planetário, Bohr cria o modelo Rutherford-Bohr.
Relembrando alguns modelos atômicos, podemos identificar as partículas fundamentais do átomo que são os prótons, nêutrons e os elétrons.
Com isso, podemos estudar mais afundo o átomo. Ele apresenta duas regiões definidas como núcleo e a eletrosfera. Vamos conhecê-las?
Núcleo e eletrosfera
No núcleo estão localizados os prótons (p) dotados de carga elétrica positiva e os nêutrons (n), nulos. Os nêutrons ficam entre os prótons para evitar que estes se choquem no núcleo, favorecendo uma repulsão entre eles.
Assim, os nêutrons estabilizam os prótons. A massa relativa dos prótons e dos nêutrons é igual a 1.
Na eletrosfera estão localizados os elétrons (e-) dotados de carga elétrica negativa. É importante destacar que a sua massa é desprezível, pois representa 1840 vezes menor que a massa do próton ou nêutron.
Os elétrons giram ao redor do núcleo produzindo um campo elétrico magnético.
Os prótons e os elétrons apresentam cargas iguais, com sinais trocados. Assim, a carga dos prótons é igual a +1 e a carga dos elétrons é igual a -1. A carga dos nêutrons é igual a 0, pois o átomo é eletricamente nulo, onde o número de prótons é igual ao número de elétrons.
Os prótons serão importantes para determinar a carga e a massa dos elétrons.
Número atômico
O número do átomo ou número atômico é o número de prótons que esse átomo possui no núcleo. Indica qual a espécie química que estou estudando.
Este conceito redefiniu o elemento químico, que para Dalton seriam os átomos que apresentavam a mesma massa. Hoje, sabemos que elemento químico é um conjunto de átomos que apresentam o mesmo número de prótons. O número atômico é representado pela letra Z.
Assim, temos que: Z = p.
Temos uma outra grandeza expressa na representação de um átomo, que é o seu número de massa, indicado pela letra A. O número de massa é a somatória do número de prótons e de nêutrons.
Assim, temos que: A = Z + n.
Temos hoje 118 elementos químicos distribuídos na tabela periódica, assim, estes são representados por:
Onde X representa o símbolo do elemento químico que iremos estudar.
Então vamos fazer alguns exemplos?
Este elemento é o oxigênio, ele possui: 8 prótons e número de massa igual a 16. Vamos calcular seu número de nêutrons?
Usando a fórmula do número de massa podemos calcular o número de nêutrons:
A = Z + n e sabendo que: Z = p
A – Z = n
Então: 16 – 8 = 8 fácil, não?
Vamos fazer mais alguns:
este elemento químico é o cloro: ele possui 17 prótons e número de massa igual a 35. Se número de nêutrons será igual a : A – Z = n
35 – 17 = 18
Este elemento químico é o sódio: ele possui 11 prótons e número de massa igual a 23, seu número de nêutrons será igual a: A – Z = n
23 – 11 = 12
Este exercício é importante também para você começar a se familiarizar com a simbologia dos elementos químicos!
Os átomos com cargas são chamados de íons. O átomo pode ganhar ou perder elétrons, assim, quando o átomo perde elétrons, ele forma um íon de carga positiva, chamado de cátion. E quando o átomo ganha elétrons, ele forma um íon de carga negativa, denominado de ânion.
Exercícios
1) (Ufop MG/1ªFase)
Um átomo constituído por 56 prótons, 82 nêutrons e 56 elétrons apresenta número atômico e número de massa, respectivamente, iguais a:
a) 56 e 138
b) 82 e 110
c) 54 e 56
d) 56 e 136
e) 54 e 138
2) (FUVEST)
O átomo constituído de 17 prótons, 18 nêutrons e 17 elétrons, possui número atômico e número de massa igual a:
a) 17 e 17
b) 17 e 18
c) 18 e 17
d) 17 e 35
e) 35 e 17
3) (MACK)
Indique a alternativa que completa corretamente as lacunas do seguinte período: “Um elemento químico é representado pelo seu ___________, é identificado pelo número de __________ e pode apresentar diferente número de __________ .”
a) nome – prótons – nêutrons.
b) nome – elétrons – nêutrons.
c) símbolo – elétrons – nêutrons.
d) símbolo – prótons – nêutrons.
e) símbolo – elétrons – nêutrons.
4) (UFPI-PI)
A representação 26Fe56 indica que o átomo do elemento químico ferro apresenta a seguinte composição nuclear:
a) 26 prótons, 26 elétrons e 30 nêutrons
b) 26 elétrons e 30 nêutrons
c) 26 prótons, 26 elétrons e 56 nêutrons
d) 26 prótons e 26 elétrons
e) 26 prótons e 30 nêutrons
Gabarito:
- A
- D
- D
- E
