Atomos
Fatos, Resumo & Definição
- Atomos são a menor unidade de matéria e combinam-se para formar moléculas
- Contêm prótons, nêutrons, e electrões
- Mais de 99% de um átomo é espaço vazio, mas os electrões fazem os átomos repelir
- O número de prótons num átomo determina o seu número atómico
- O número de prótons e neutrões determina a sua massa atómica
O que são átomos?
Os átomos são a menor unidade de matéria (algo que pode ser fisicamente tocado) que retém todas as propriedades químicas de um elemento. Eles combinam-se para formar moléculas (que por sua vez formam sólidos, gases e líquidos).
Partículas atómicas
Os átomos são feitos de três partículas básicas. Estes são elétrons, prótons e nêutrons – eles são referidos coletivamente como partículas subatômicas.
O núcleo do átomo contém ambos prótons (que são partículas com carga positiva) e nêutrons (que não têm carga). Estes prótons e nêutrons são coletivamente chamados de núcleos e são ligados entre si por uma força chamada força forte residual. O número de nêutrons em relação ao número de prótons ajuda a determinar a estabilidade do núcleo.
Ao redor do núcleo estão conchas de elétrons que contêm os elétrons (que são partículas carregadas negativamente. As propriedades de um átomo dependem do número e disposição de todas as suas partículas.
Os elétrons são as menores partículas subatômicas (são muito pequenas para serem medidas usando técnicas atualmente disponíveis para os cientistas) e têm uma carga negativa. Elas estão ligadas ao núcleo devido às suas cargas elétricas opostas. Se um átomo tem mais ou menos elétrons que seu número atômico, então o átomo torna-se carregado e é chamado de íon – se o átomo tem mais elétrons, o átomo torna-se mais negativo; se o átomo tem menos elétrons, o átomo torna-se mais positivo. Os elétrons não têm estrutura interna e por isso são chamados de partículas elementares.
Protões possuem uma carga positiva e são 1836 vezes mais pesados que um elétron. O número de prótons em um átomo é igual ao número atômico. Cada próton é formado por dois quarks acima e um abaixo – estes são um tipo de partícula elementar. Os quarks são mantidos juntos por uma força chamada interação forte – esta interação forte é mediada por gluões (outro tipo de partícula elementar).
Neutrons são a partícula subatômica mais pesada e pesam 1839 vezes mais do que um elétron. Eles não possuem nenhuma carga. Cada nêutron é formado por um quark acima e dois quarks abaixo.
A imagem abaixo mostra a estrutura de um átomo. Você pode ver o núcleo e as conchas dos elétrons:
Massa atômica
Protões e nêutrons têm a mesma massa de 1,67 × 10-24 gramas – os cientistas geralmente definem esta quantidade de um Dalton. Enquanto eles são semelhantes em massa, os nêutrons não têm carga (enquanto os prótons têm). Isto significa que os nêutrons contribuem fortemente para a massa de um átomo, mas não para sua carga.
Os nêutrons são muito menores e pesam apenas 9,11 × 10-28 gramas – isto significa que eles não contribuem significativamente para a massa de um átomo, mas devido à sua carga.
A tabela abaixo mostra a localização, massa e carga de todas as partículas que estão num átomo.
>Volume atómico
Mais de 99% de um átomo é espaço vazio. No entanto, a razão pela qual os objectos não passam uns pelos outros deve-se aos electrões. Os electrões que rodeiam cada átomo são carregados negativamente, e por isso repelem-se uns aos outros quando comprados perto. Isto evita que os átomos ocupem o mesmo espaço que um ao outro.
Número Atômico
O número de prótons em um átomo determina seu número atômico – isto é normalmente denotado por Z. Este valor nunca mudará a menos que o núcleo decai de alguma forma, ou o núcleo é bombardeado (física nuclear). Por exemplo, o número atômico do carbono é 6 porque ele tem 6 prótons. O número atómico ajuda a distinguir os elementos uns dos outros. O número de elétrons em um átomo é sempre equivalente ao número de prótons – isto explica porque os átomos não têm carga total.
Número de massa
O número total de prótons e nêutrons em um átomo determina seu número de massa – isto é normalmente denotado por A. Os elétrons são normalmente desconsiderados ao calcular a massa de um elétron, pois sua massa é tão insignificante. Você pode calcular o número de nêutrons em um elemento usando a seguinte equação:
número de massa – número de prótons = número de nêutrons
Isótopos do mesmo elemento terão o mesmo número atômico mas um número de massa diferente – isto é porque eles podem ter um número diferente de nêutrons. A maioria dos elementos tem muitos isótopos que ocorrem naturalmente. Você também precisa saber que a massa atômica de um elemento é equivalente à média da abundância relativa de todos os seus isótopos. Por exemplo, o carbono tem três isótopos, mas porque o carbono-12 constitui cerca de 99% de todo o carbono – é por isso que o carbono tem a massa atómica de 12,
>Outra Leitura
>http://www.chem4kids.com/files/atom_structure.html>
https://www.livescience.com/37206-atom-definition.html>
http://www2.open.ac.uk/openlearn/periodictablephase2/atom.html>
>
https://chem.libretexts.org/Textbook_Maps/Physical_and_Theoretical_Chemistry_Textbook_Maps/Supplemental_Modules_(Physical_and_Theoretical_Chemistry)/Atomic_Theory/Isototopes