As partículas fundamentais do átomo

Nós já sabemos que a matéria é formada por pequenas partículas denominadas átomos e agora vamos conhecer e identificar as partículas que compõem o átomo.

Então venha estudar conosco e se preparar para a prova do Enem!

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.

Thomson notou a presença de partículas negativas, denominadas de elétrons, que se encontravam fixas no átomo. Este modelo ficou conhecido como pudim de passas.

partículas fundamentais do átomo
Modelo de pudim de passas.

No início do século XX, com o surgimento da radioatividade, o modelo de Thomson foi contestado.

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.

Ele 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.

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?

Como é o núcleo e a 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:

partículas fundamentais do átomo e número de massa

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.

Vamos agora assistir uma aula sobre as partículas fundamentais do átomo:

Agora vamos fazer alguns exercícios sobre as partículas fundamentais do átomo?
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

gabarito: A

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

gabarito: D

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.

gabarito: D

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: E

Sobre o(a) autor(a):

Texto elaborado por Roseli Prieto, professora de Química e Biologia da rede estadual de São Paulo. Já atuou em diversas escolas públicas e privadas de Santos (SP). É Gestora Ambiental e Especialista em Planejamento e Gestora de cursos a distância.