Compreendendo a Estrutura Básica do Átomo

 

Estrutura Básica do Átomo

O que é um átomo? Aqui, você aprenderá sobre estrutura atômica, as diferentes partes do átomo, juntamente com as partículas subatômicas encontradas em cada região. Além disso, aprenderá sobre as propriedades que podem ser encontradas através das partículas subatômicas. Essas propriedades incluem número atômico, massa atômica e carga líquida. E por fim, conceitos de partes que compõe o átomo.

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O que é um átomo?

Então, qual é a definição de um átomo? Um átomo é um bloco de construção da matéria, usado para determinar as características de um elemento. Um átomo é a menor unidade de matéria que retém as propriedades químicas de um elemento.

Os átomos são capazes de interagir entre si por meio de ligações, para formar substâncias mais complexas, também conhecidas como moléculas. Essas interações determinam o estado da matéria em que os átomos se encontram, pois podem ser encontrados como sólidos, líquidos ou gases.

Como o átomo é constituido

Os átomos são compostos de 3 componentes básicos conhecidos como partículas subatômicas, consistindo de prótons (carregados positivamente), nêutrons (sem carga) e elétrons (carregados negativamente).

A estrutura atômica desses blocos de construção é muito interessante. Os prótons e nêutrons estão localizados no centro do átomo, enquanto os elétrons estão bem distantes do centro.

O número de prótons no núcleo de um átomo determina seu número atômico e sua identidade como elemento específico. Por exemplo, todos os átomos de hidrogênio têm um próton em seu núcleo, enquanto todos os átomos de carbono têm seis prótons. 

O número de nêutrons no núcleo pode variar, mas o número de prótons e nêutrons geralmente somam a massa atômica do átomo. Os átomos estão constantemente interagindo uns com os outros e podem se combinar para formar moléculas, que são os blocos de construção da maior parte da matéria que encontramos em nossa vida cotidiana.

Definições importantes:


• Os átomos consistem em partículas muito pequenas chamadas prótons, nêutrons e elétrons – as partes do átomo.
Prótons e nêutrons estão no centro do átomo e constituem o núcleo.
• Os prótons têm carga positiva.
• Os nêutrons têm uma carga neutra (sem carga).
• Os elétrons têm uma carga negativa e estão longe do núcleo.
• As cargas do próton e do elétron são exatamente iguais em magnitude, mas opostas em sinal.
• Prótons e elétrons se atraem, pois possuem cargas opostas.


O que são prótons

Os prótons são partículas subatômicas carregadas positivamente, encontradas no núcleo de todos os átomos. A carga de um próton é +1. O número atômico de um elemento é igual ao número de prótons no núcleo. Os prótons são compostos por três quarks (dois quarks "up" e um quark "down"). Tem massa equivalente a 1,673x10-27 kg ou 1,007276 u. (unidades de massa atômica).

O que são nêutrons

Um nêutron é uma partícula subatômica com carga neutra, encontrada no núcleo de todos os átomos, exceto o hidrogênio. Um nêutron tem uma massa ligeiramente maior que um próton.

Um nêutron é um tipo de hádron que consiste em um quark up e dois quarks down. Tem uma massa de 1,675 x 10-27 kg ou 1,008665 u (unidades de massa atômica). Prótons e nêutrons são chamados de núcleons.

Os nêutrons são importantes porque determinam o isótopo de um elemento. Por exemplo, um carbono com 6 nêutrons é o carbono-12, porém ao adicionar mais dois nêutrons terá o carbono-14, cuja presença no material orgânico é usada na datação por radiocarbono, também conhecida como datação por carbono-14.

O que são elétrons

Os elétrons são as partículas subatômicas que orbitam o núcleo de um átomo. Eles têm carga negativa e são muito menores que prótons ou nêutrons. Na verdade, eles são 1.800 vezes menores. Eles também carregam eletricidade. 

A carga de um elétron é -1. Um elétron carrega uma carga negativa de 1,6 x 10-19 Coulombs. Eles não têm componentes ou subestrutura conhecidos. Eles têm uma massa de aproximadamente 9,109 x 10-31 kg ou 0,000549 u.

O que é o núcleo

O centro de um átomo é chamado de núcleo e é composto de prótons e nêutrons. Essa parte do átomo é capaz de determinar uma ampla gama de propriedades, como o número atômico e a massa atômica .

O número atômico de um elemento é encontrado através do número de prótons presentes no núcleo. Exemplo: o carbono possui 6 prótons em seu núcleo, tornando-o também o sexto elemento da tabela periódica.

Como encontrar a massa atômica

A maneira mais fácil de encontrar a massa atômica de um elemento é olhar na tabela periódica. A massa atômica também pode ser calculada somando o número de nêutrons e prótons. Isso se deve ao fato de os elétrons terem uma massa muito pequena, portanto, não contribuindo significativamente para a massa atômica. 

Exemplo: Um átomo de oxigênio contendo 8 prótons e 8 nêutrons tem massa atômica de 16 u (prótons e nêutrons têm massa de aproximadamente 1 u).

O que são camadas de valência

A camada de valência estão localizadas na região mais externa de um átomo ao redor do núcleo. Esta região contém apenas elétrons e é capaz de determinar as propriedades químicas de um elemento, como reatividade, ligações químicas e formação de compostos.

Por exemplo, a camada de valência do átomo de cloro é composta por sete elétrons. Quando o cloro reage com outros elementos, ele tende a ganhar um elétron para completar sua camada de valência e formar uma molécula estável.

O que são os orbitais do átomo

Orbitais são representações das regiões em torno de um núcleo atômico onde há alta probabilidade de se encontrar elétrons. Eles são descritos como funções matemáticas que descrevem a distribuição espacial de elétrons em átomos e moléculas. 

Cada orbital pode conter até 2 elétrons, e o arranjo dos elétrons em orbitais é descrito pelo modelo de configuração eletrônica. A forma e a energia dos orbitais determinam as propriedades químicas de um elemento.

Estrutura do Átomo
Representação da Estrutura do Átomo


Definições de partes de um átomo:

Prótons: Partículas subatômicas carregadas positivamente que residem no núcleo.

Nêutrons: Partículas subatômicas com carga neutra que residem no núcleo.

Elétrons: partículas subatômicas carregadas negativamente encontradas nas camadas de elétrons ao redor do núcleo.

Núcleo: A região localizada no centro de um átomo, contendo prótons e nêutrons.

Camadas de Valência: A região localizada na área mais externa do átomo contendo apenas elétrons.

Estrutura atômica: como os prótons, nêutrons e elétrons são arranjados em um átomo.

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