Estrutura atômica: número atômico e número de massa

Que tal relembrar a estrutura dos átomos? Você lembra o que são número atômico e número de massa? Não? Então veja esse resumo que o Curso Enem Gratuito preparou para você e mande bem na prova do Enem e dos vestibulares de todo Brasil Estude Química com a gente!

Através do modelo atômico de Rutherford foi possível concluir que o átomo é formado de partículas subatômicas chamadas de próton (p), com carga positiva, de nêutron (n), eletricamente neutros, e ainda por elétron (e), de carga negativa.

Com base nessas informações, foram definidos alguns conceitos diretamente relacionados a essas partículas, suas cargas e seus números, que servem para identificar os átomos, como o número de massa (A) e o número atômico (Z).

Nesta aula você vai aprender como reconhecer o número atômico e o número de massa e sua importância na identificação dos elementos químicos. Revise este conteúdo para mandar bem nas questões de química do Enem e dos vestibulares!

Número atômico

Em 1913, ao realizar experiências de bombardeamento de vários elementos químicos com raios X, Moseley percebeu que o comportamento de cada elemento químico estava relacionado com a quantidade de cargas positivas existentes no seu núcleo.

Assim, a carga do núcleo, ou seu número de prótons, é a grandeza que caracteriza cada elemento, sendo este número denominado número atômico.

Número atômico (Z): o número que indica a quantidade de prótons existentes no núcleo de um átomo.

Portanto, o número atômico representado pela letra Z é quem define um elemento químico. Dessa maneira, podemos concluir que átomos de mesmo número atômico são de um mesmo elemento químico.

Os números atômicos, estabelecidos por Moseley, são usados para ordenar, sistematicamente, em função de suas propriedades, os elementos químicos dentro da classificação conhecida como Tabela Periódica. Nessa tabela, os elementos são colocados em ordem crescente de números atômicos.

Importante:

Como os átomos são sistemas eletricamente neutros, o número de prótons é igual ao de elétrons.

Vejamos alguns exemplos:

cloro (Cl) Z = 17 prótons = 17, elétrons = 17.

sódio (Na) Z = 11 prótons = 11, elétrons = 11.

Número de Massa

Para descrever o núcleo de um átomo, é preciso conhecer a quantidade de prótons e nêutrons que o constituem. A massa relativa de um átomo pode ser calculada com base nas massas relativas de prótons e nêutrons que são próximas de 1,0.

Esse valor é aproximado, pois a massa dos prótons e nêutrons não são exatamente iguais. Veja no quadro a seguir como calcular o número de massa:

Número de massa (A): a soma do número de prótons (p) com o número de nêutrons (n) presentes no núcleo de um átomo.

A = p + n

O número de massa é, na verdade, o que determina a massa de um átomo, pois os elétrons são partículas com massa desprezível, não tendo influência significativa na massa dos átomos.

Vejamos alguns exemplos:

Ca

Z = 20 → p = 20

A = 40

Assim:

A = Z + n

40 = 20 + n

n = 20

Cl

Z = 17 → p = 17

A = 35

Assim:

35 = 17 + n

n = 18

Representação do A e do Z

De acordo com a IUPAC (sigla em inglês da União Internacional de Química Pura e Aplicada), ao representar um elemento químico, devem-se indicar, junto ao seu símbolo, seu número atômico e seu número de massa.

Uma forma esquemática dessa representação é a seguinte:

AZX     ou     ZXA

Isótopos

É muito comum encontrarmos átomos de um mesmo elemento químico com números de massa diferentes. Quando isso acontece, significa que os núcleos apresentam a mesma quantidade de prótons, mas diferem quanto a quantidade de nêutrons. Esses átomos são chamados isótopos. São exemplos de isótopos:

                 12C, 13C e 14C             35Cl e 37 Cl           235U  e  238U

Somente os isótopos de hidrogênio possuem nomes específicos. O isótopo mais comum, o 1H, é o prótio, enquanto os isótopos 2H e 3H são conhecidos respectivamente como Deutério (2D) e trítio (3T). Na natureza o prótio é o isótopo de hidrogênio mais abundante, e o trítio, o isótopo mais raro (na natureza são encontrados apenas traços desse isótopo).

Curiosidade:  

A expressão “enriquecimento de urânio”, que frequentemente aparece na mídia, refere-se a uma purificação isotópica do urânio a partir da qual se obtém maior quantidade relativa do isótopo  235U em uma amostra. O urânio natural contém aproximadamente 0,7% do isótopo  235U, apropriado para o processo de fissão nuclear, em usinas nucleares.

Agora que você já revisou o que é número atômico e número de massa, assista à videoaula do nosso professor:

E agora? Que tal testar seu conhecimento de número de massa e número atômico? Você consegue resolver estes exercícios?

01) O íon e o átomo ion ar  apresentam o mesmo número:

a) de massa e de elétrons.

b) atômico e de elétrons.

c) de massa e de nêutrons.

d) atômico e de massa.

e) atômico e de nêutrons.

02)  Sobre átomos isótopos, assinale o que for correto.

a) Denomina-se carbono 14 ao isótopo do átomo de carbono contendo 14 prótons.

b) O átomo de neônio é isótopo do cátion sódio Na+, sendo .

c) Deutério e Trítio são isótopos radioativos do átomo de hidrogênio.

d) Átomos isótopos diferenciam-se entre si quanto ao número de massa e o número de nêutrons.

Resposta: 1. A , 2. D



Sobre o(a) autor(a):

Munique é formada em química pela UFSC, tem mestrado e doutorado em Engenharia Química, também pela UFSC.