Átomo: Elétrons, Prótons e Nêutrons

A descoberta do átomo foi um passo muito importante dado pela ciência, contribuindo, principalmente, com o avanço da química e da física. E, se hoje nós temos tanto conhecimento a respeito dele, foi graças ao trabalho conjunto de vários estudiosos e pensadores, que se debruçaram sobre essa pequena partícula para descobrir tudo sobre ela.

Acompanhe agora quais foram as conclusões descobertas sobre o átomo e como a sua estrutura é conhecida e considerada atualmente.

Átomo: descoberta e modelos atômicos

Hoje, o átomo é considerado como a menor partícula de uma matéria que pode reagir quimicamente.

Os estudos a respeito dele começaram na antiga civilização grega, com os filósofos Demócrito e Leucipo. Para eles, o átomo era a menor partícula de uma matéria, por isso que deram a ele esse nome, que significa “não parte”. Dessa forma, ele era indivisível.

Depois disso, surgiu uma série de modelos atômicos diferentes, em que um representava uma evolução do seu anterior:

• John Dalton (1803):

Seguiu basicamente a mesma ideia dos gregos, por isso, o seu modelo ficou conhecido como “Bola de Bilhar”. Para ele, o átomo era uma esfera perfeita, maciça e indivisível.

• Thomson (1897):

Seu modelo atômico ficou conhecido como “Pudim de Passas”! A proposta de Dalton ficou desatualizada a partir do momento em que descobriram o elétron, uma pequena partícula com carga negativa. Isso abriu caminho para Thomson que dizia que o átomo era uma esfera positiva e que, incrustados em sua superfície, havia os elétrons.

• Rutherford (1908):

Realizou um experimento que ficou muito conhecido. Rutherford bombardeou uma lâmina de ouro com partículas alfa e percebeu que, embora algumas sofressem um desvio, outras atravessavam a lâmina. Isso significava que o átomo não poderia ser maciço. E como a maior parte das partículas eram as que atravessavam, Rutherford concluiu, de maneira correta, que o espaço vazio existente no átomo era grande.

Dessa forma, o modelo atômico atribuído a Rutherford desenhava o átomo como tendo um núcleo maciço carregado positivamente, circundado por uma espécie de nuvem, onde estariam os elétrons, girando em órbitas circulares ao redor daquele núcleo.

• Bohr (1910)

Dois anos depois, Niels Bohr aperfeiçoou o modelo atômico proposto por Rutherford, complementando-o com três princípios:

1) Os elétrons giravam ao redor do núcleo nas chamadas órbitas estacionárias, como uma energia fixa em cada uma
delas;

2) Enquanto se movimentam nas órbitas, naturalmente os elétrons não emitem energia;

3) Ao receber energia, um elétron migra para outra órbita, retornando à sua posição inicial quando a mesma energia é emitida.

Partículas atômicas

Depois de toda essa evolução do pensamento sobre os átomos, a principal conclusão é que eles não eram maciços, mas formados por partículas ainda menores. As três partículas atômicas são as seguintes: elétrons, prótons e nêutrons. Veja os detalhes sobre cada uma delas:

• Elétrons: como já vimos, são partículas dotadas de carga elétrica negativa. Os elétrons foram descobertos no final do século XIX e a massa que possuem é praticamente insignificante, mais de 1800 vezes menor do que a massa do próton! A sua carga elétrica é de – 1,6 x 10 elevado a -19 C. O movimento rápido dessas partículas em volta do núcleo atômico produz campos eletromagnéticos.

• Prótons: foram descobertos por Goldstein em 1886 e ficam localizados no núcleo do átomo. Eles possuem a mesma carga do elétron, no entanto, essa carga é positiva, por isso, há uma tendência de atração entre essas duas partículas.

• Nêutrons: também estão no núcleo do átomo, possuem massa praticamente igual aos prótons, mas não contêm carga elétrica positiva e nem negativa, são nulos sob essa perspectiva. Os nêutrons foram descobertos por James Chdwick em 1932, e servem para ficar no meio dos prótons, impedindo que eles tenham contato direto. Lembre-se de que por terem cargas iguais, de mesmo sinal, dois prótons tendem a se repelir.

Portanto, o átomo é formado por duas regiões: o núcleo (prótons e nêutrons) e a eletrosfera (onde giram os elétrons).

Cada átomo possui o chamado número atômico (Z) que é como se fosse a sua identidade. Esse número é dado pela quantidade de prótons (P) que ele contém em seu núcleo. Portanto: P = Z.

A quantidade de massa de um átomo é representada pela letra A e corresponde à soma de prótons e nêutrons (n). Por serem extremamente leves, os elétrons não são considerados para o cálculo da massa atômica, de modo que: A = Z + n.

Comparando dois ou mais átomos, eles podem ser Isótopo, Isóbaros e Isótonos:

• Isótopos: possuem o mesmo número atômico, ou seja, são do mesmo elemento químico, mas a massa é diferente porque a quantidade de nêutrons não é igual.

• Isóbaros: possuem a mesma massa, mas o número atômico é diferente.

• Isótonos: nesse caso, tanto a massa quanto o número atômico são diferentes na comparação, mas a quantidade de nêutrons é igual.