Visão Geral da Estrutura Atômica
Os átomos são formados por partículas chamadas prótons, nêutrons e elétrons, que são responsáveis pela massa e carga dos átomos.
Objectivos de aprendizagem
Discutir as propriedades electrónicas e estruturais de um átomo
Realizar os pontos-chave
Pontos-chave
- Um átomo é composto por duas regiões: o núcleo, que está no centro do átomo e contém protões e neutrões, e a região exterior do átomo, que mantém os seus electrões em órbita em torno do núcleo.
- Protões e nêutrons têm aproximadamente a mesma massa, cerca de 1,67 × 10-24 gramas, que os cientistas definem como uma unidade de massa atômica (amu) ou um Dalton.
- Cada elétron tem uma carga negativa (-1) igual à carga positiva de um próton (+1).
- Neutrons são partículas não carregadas encontradas dentro do núcleo.
Key Terms
- átomo: A menor quantidade possível de matéria que ainda mantém sua identidade como elemento químico, consistindo de um núcleo cercado por elétrons.
- protão: Partícula subatômica com carga positiva que faz parte do núcleo de um átomo e que determina o número atômico de um elemento. Ele pesa 1 amu.
- neutron: Uma partícula subatómica que faz parte do núcleo de um átomo. Não tem carga. É igual em massa a um próton ou pesa 1 amu.
Um átomo é a menor unidade de matéria que retém todas as propriedades químicas de um elemento. Os átomos combinam-se para formar moléculas, que depois interagem para formar sólidos, gases ou líquidos. Por exemplo, a água é composta de átomos de hidrogênio e oxigênio que se combinaram para formar moléculas de água. Muitos processos biológicos são dedicados a quebrar as moléculas em seus átomos componentes para que elas possam ser remontadas em uma molécula mais útil.
Partículas Atômicas
Os átomos consistem em três partículas básicas: prótons, elétrons e nêutrons. O núcleo (centro) do átomo contém os prótons (carga positiva) e os nêutrons (sem carga). As regiões mais externas do átomo são chamadas conchas de elétrons e contêm os elétrons (carregados negativamente). Os átomos têm propriedades diferentes com base na disposição e número de suas partículas básicas.
O átomo de hidrogênio (H) contém apenas um próton, um elétron, e nenhum nêutrons. Isto pode ser determinado usando o número atômico e o número de massa do elemento (ver o conceito em números atômicos e números de massa).
Estrutura de um átomo: Elementos, tais como hélio, aqui representados, são compostos por átomos. Os átomos são compostos de prótons e nêutrons localizados dentro do núcleo, com elétrons em orbitais em torno do núcleo.
Massa Atômica
Protões e nêutrons têm aproximadamente a mesma massa, cerca de 1,67 × 10-24 gramas. Os cientistas definem essa quantidade de massa como uma unidade de massa atômica (amu) ou um Dalton. Embora semelhantes em massa, os prótons são carregados positivamente, enquanto os nêutrons não têm carga. Portanto, o número de nêutrons em um átomo contribui significativamente para sua massa, mas não para sua carga.
Os prótons são muito menores em massa do que os prótons, pesando apenas 9,11 × 10-28 gramas, ou cerca de 1/1800 de uma unidade de massa atômica. Portanto, eles não contribuem muito para a massa atômica geral de um elemento. Ao considerar a massa atômica, é costume ignorar a massa de quaisquer elétrons e calcular a massa do átomo com base apenas no número de prótons e nêutrons.
Os elétrons contribuem muito para a carga do átomo, pois cada elétron tem uma carga negativa igual à carga positiva de um próton. Os cientistas definem estas cargas como “+1” e “-1”. Em um átomo neutro e sem carga, o número de elétrons que orbitam o núcleo é igual ao número de prótons dentro do núcleo. Nesses átomos, as cargas positivas e negativas se anulam, levando a um átomo sem carga líquida.
| Protons, Neutrons, and Electrons | |||
|---|---|---|---|
| Charge | Mass (amu) | Location | |
| Proton | +1 | 1 | nucleus |
| Neutron | 0 | 1 | nucleus |
| Electron | −1 | 0 | orbitals |
Both protons and neutrons have a mass of 1 amu and are found in the nucleus. However, protons have a charge of +1, and neutrons are uncharged. Electrons have a mass of approximately 0 amu, orbit the nucleus, and have a charge of−1.
Exploring Electron Properties: Compare o comportamento dos elétrons com o de outras partículas carregadas para descobrir propriedades dos elétrons como carga e massa.
Volume de Átomos
Contagem para os tamanhos de prótons, nêutrons e elétrons, a maior parte do volume de um átomo-mais grande que 99 por cento-é, na verdade, espaço vazio. Apesar de todo esse espaço vazio, os objetos sólidos não passam uns pelos outros. Os electrões que rodeiam todos os átomos são carregados negativamente e fazem com que os átomos se repelam uns aos outros, impedindo que os átomos ocupem o mesmo espaço. Estas forças intermoleculares evitam que você caia através de um objeto como sua cadeira.
Interativo: Constrói um Átomo: Construa um átomo a partir de prótons, neutrões e electrões, e veja como o elemento, a carga e a massa mudam. Depois jogue um jogo para testar as suas ideias!