O conhecimento das partículas subatômicas, bem como do seu número

A estrutura de um átomo é composta basicamente por núcleo, níveis, subníveis, orbitais e partículas atômicas. As partículas atômicas são os prótons, nêutrons e elétrons. Os prótons e nêutrons estão localizados no interior do núcleo, e os elétrons, nos orbitais.

Para realizar o cálculo das partículas atômicas, é fundamental que conheçamos algumas características do átomo:

a) Número atômico

É representado pela letra Z, sempre maiúscula, e indica:

  • A quantidade de prótons (p) no interior do núcleo;

  • A quantidade de elétrons (e) no interior dos orbitais.

Assim, o número atômico é igual ao número de prótons e elétrons:

Z = p = e

O número atômico é posicionado sempre à esquerda, subscrito, na sigla do átomo do elemento químico, como na representação abaixo:

ZX

b) Número de massa

É representado pela letra A, sempre maiúscula, e indica a soma do número de prótons (p) com o número de nêutrons (n) presentes no núcleo do átomo:

A = p + n

O número de massa é posicionado sempre à esquerda ou à direita, sobrescrito, na sigla do átomo do elemento químico, como na representação abaixo:

AX ou XA

Agora veja alguns exemplos:

c) Exemplos de cálculo do número de partículas

1º Exemplo: Cálculo das partículas do átomo Sódio (11Na23)

  • Número atômico (subscrito à esquerda): 11

Como o número atômico é 11, logo, temos no átomo de Sódio:

Para finalizar, basta determinar o número de nêutrons, já que conhecemos o número de prótons (11) e o número de massa (sobrescrito à direita, 23). Para isso, utilize a fórmula abaixo:

A = p + n

23 = 11 + n

23 – 11 = n

N = 12

2º Exemplo: Cálculo das partículas do átomo Estanho (50Sn119)

  • Número atômico (subscrito à esquerda): 50

Como o número atômico é 50, logo, temos no átomo de Estanho:

Para finalizar, basta determinar o número de nêutrons, já que conhecemos o número de prótons (50) e o número de massa (sobrescrito à direita, 119). Para isso, utilize a fórmula abaixo:

A = p + n

119 = 50 + n

119 – 50 = n

N = 69

Exemplo 3: Cálculo das partículas do átomo de Urânio (92U238)

  • Número atômico (subscrito à esquerda): 92

Como o número atômico é 92, logo, temos no átomo de Urânio:

Para finalizar, basta determinar o número de nêutrons, já que conhecemos o número de prótons (92) e o número de massa (sobrescrito à direita, 238). Para isso, utilize a fórmula abaixo:

A = p + n

238 = 92 + n

238 – 92 = n

N = 146

Os átomos são compostos de certas partículas subatômicas. Para a Química, as principais são: • Elétrons • Nêutrons • Prótons É válido lembrar que, não importa o elemento, as mesmas partículas subatômicas compõem o átomo. O que varia é o número de tais partículas em cada elemento. Os prótons e nêutrons se localizam no núcleo atômico, já os elétrons estão fora do núcleo. Cada partícula subatômica possui uma carga elétrica associada, ou seja, a matéria pode estar carregada eletricamente com carga positiva ou negativa, veja:

• Elétrons: carga negativa

• Nêutrons: carga neutra (nula)

• Prótons: carga positiva

Mas, considerando a carga total de um átomo, pode-se dizer que em geral ele é neutro, não possui carga. Um número igual de prótons e elétrons resulta num número igual de cargas positivas e negativas, portanto, elas se cancelam (se anulam). A menos, é claro, que esteja na forma de íons, neste caso, o átomo ganha uma carga positiva ou negativa. Outras considerações importantes sobre as principais partículas subatômicas estão dispostas na tabela a seguir:

Repare que a massa de um elétron é muito menor do que a de um próton ou nêutron. São necessários quase 2000 elétrons para igualar a massa de um único próton.

Por Líria Alves
Graduada em Química

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Publicado por Líria Alves de Souza

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O conhecimento das partículas subatômicas, bem como do seu número

Questão 1/10 O conhecimento das partículas subatômicas, bem como do seu número, é útil para a compreensão das propriedades individuais dos átomos. Os átomos distinguem-se uns dos outros pelo número de prótons e de nêutrons que contêm. Com relação ao átomo de boro (5B11), é correto afirmar que ele distingue dos demais átomos por possuir... A 5 prótons e 6 nêutrons; Você acertou! A = Z + n 11 = 5 + n n = 6 B O número atômico e o número de nêutrons iguais a 6; C O número atômico e o número de nêutrons iguais a 5; D Número igual de prótons e nêutrons; Questão 2/10 Os implantes dentários estão mais seguros no Brasil e já atendem às normas internacionais de qualidade. O grande salto de qualidade aconteceu no processo de confecção dos parafusos e pinos de titânio que compõem as próteses. Feitas com ligas de titânio, essas próteses são usadas para fixar coroas dentárias, aparelhos ortodônticos e dentaduras nos ossos da mandíbula e do maxilar. Considerando que o número atômico do titânio é 22, sua configuração eletrônica será: A 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3 ; B 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 ; C 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 ; D 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d2 ; Você acertou! Z =22 = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d2 ; Questão 3/10 As soluções aquosas de alguns sais são coloridas, tais como: - Solução aquosa de CuSO4 = azul. - Solução aquosa de NiSO4 = verde. - Solução aquosa de KMnO4 = violeta. A coloração dessas soluções pode ser relacionada à presença de um elemento de transição. Sabendo que estes elementos apresentam seu elétron mais energético situado no subnível “d”, qual dos elementos abaixo apresenta o maior número de elétrons no subnível “d”? A 17Cl; B 20Ca; C 21Sc; D 26Fe. Você acertou! Z = 26 = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6 Questão 4/10 Um elemento químico A, de número atômico 11, um elemento químico B, de número atômico 8, e um elemento químico C, de número atômico 1, combinam-se formando o composto ABC. As ligações entre A e B e entre B e C, no composto, são respectivamente: A metálica, iônica; B covalente, covalente;  C iônica, iônica; D iônica, covalente. Você acertou! O elemento A tem número atômico 11 (família 1A) e o B tem número atômico 8 (família 6A), portanto é uma ligação iônica. Pois, a ligação iônica ocorre entre metais e ametais. Assim, os metais ficam nas famílias: 1A, 2A e 3A e os ameitais nas famílias: 5A, 6A e 7A.  Para a ligação entre os elementos B e C. Para o elemento B tem-se um número atômico 8 (família 6A) e para o elemento C tem-se o número atômico 1 (hidrogênio, sem família). Portanto, torna-se uma ligação covalente. A ligação covalente é a ligação entre um ametal ou hidrogênio ligando com outro hidrogênio ou ametal. Questão 5/10 Qual das alternativas a seguir apresenta substâncias formadas somente por meio de ligações covalentes? A K2SO4, CO, CO2, Na2O; B NaCl, AsCl3, CCl4, TiCl4; C HNO3, PCl5, H2SO4; Você acertou! A ligação covalente é a ligação entre um ametal ou hidrogênio ligando com outro hidrogênio ou ametal. D O2 , N2, H2O, KCl. Questão 6/10 Uma ligação química estável forma-se entre dois átomos se o arranjo resultante de seus núcleos e elétrons tem energia menor que a energia total dos átomos separados. Sabendo que as ligações entre os átomos podem ser classificadas como iônica, metálica e covalente, assinale a alternativa que apresenta substâncias que contêm apenas ligações covalentes. A C (diamante), NH3, Au e CO2; B Br2, C (diamante), brometo de hidrogênio e CO2; Você acertou! C C (diamante), brometo de hidrogênio, H2O e hidreto de lítio. D Cl2, fluoreto de hidrogênio, Ag e Na2O. Questão 7/10 Em 2013, o consumo aparente de ABS, PA (poliamida), POM (poliacetal), composto de PP, PC (policarbonato) e PBT (tereftalato de polibutadieno) ficou próximo de 430 mil toneladas, um crescimento de aproximadamente 8% em relação a 2012. Desse volume, cerca de 55% foi usado nas aplicações para o setor automotivo. O bom crescimento em 2013 foi reflexo principalmente do desempenho na indústria automotiva, na qual a produção cresceu 10%. Em 2014 a indústria teve um ano para se esquecer. No último ano do primeiro mandado da presidente Dilma Rousseff, o setor produtivo, justamente o que mais contou com a ajuda do governo, registrou retração de 3,2%. Trata-se do terceiro pior desempenho da indústria em três décadas, segundo dados divulgados ontem pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). Apenas em dezembro, a queda da produção foi de 2,8% – o mais baixo resultado desde setembro de 2009. Sobre os plásticos de engenharia citados, podemos dizer que: A São formados por ligações moleculares, com fraca força de atração de Van der Walls, podendo, portanto, serem conformados facilmente. Conforme Aula 2 (Ligações Químicas), tema 2 (Teoria dos Orbitais Moleculares) e Material de Leitura (SLIDES SOBRE LIGAÇÕES – Correlação entre ligações químicas e propriedades dos materiais): A resposta correta é o ítem (a), pois São formados por ligações moleculares, com fraca força de atração de Van der Walls, podendo, portanto, serem conformados facilmente. B São formados por ligações covalentes, com elevada força de atração, conferindo aos mesmos elevada dureza. C São formados por ligações moleculares, com elevada força de atração, conferindo aos mesmos elevada estabilidade dimensional. D São formados por ligações covalentes, com fraca força de atração, conferindo elasticidade aos mesmos. Questão 8/10 A mecânica quântica teve início com o artigo pioneiro de Max Planck em 1900 sobre a radiação de corpo negro, marcando a primeira aparição da hipótese quântica. O trabalho de Planck deixou claro que nem o modelo ondulatório nem o corpuscular conseguem explicar a radiação eletromagnética. Em 1905, Albert Einstein estendeu a teoria de Planck para o efeito fotoelétrico. Em 1913, Niels Bohr lançou seu modelo atômico, incorporando a teoria quântica de Planck de uma maneira essencial. Esses e outros trabalhos do início do século 20 formam a antiga teoria quântica. Em 1924, Louis de Broglie criou a hipótese da dualidade onda-partícula. Essa hipótese provou ser um ponto de virada, e rapidamente levou a uma variante mais sofisticada e completa da mecânica quântica. Contribuidores importantes em meados dos anos 20 para o que veio a ser chamado de "nova mecânica quântica" ou "nova física" foram Max Born, Paul Dirac, Werner Heisenberg, Wolfgang Pauli e Erwin Schrödinger. Com relação à estrutura atômica, a principal contribuição de Schrödinger foi: A Demonstrar que os elétrons circulam ao redor do núcleo em órbitas circulares bem definidas. B Demonstrar que os elétrons possuem órbitas circulares bem definidas mas também elípticas ao redor do núcleo. C Demonstrar a existência dos quarks, minúsculas partículas que compõem os prótons e os nêutrons. D Demonstrar que apenas podemos estimar por uma densidade de probabilidade, através de uma equação de função de onda, a região em que os elétrons se encontram ao redor do núcleo. Segundo Aula Teórica 1, Tema 4 (Teorias Quânticas e Relatividade), Material em pdf da transparência 10 (Veja a Cronologia dos Fatos), a resposta correta é a letra (d), pois Schrödinger demonstrou, por equação de função de onda, que apenas podemos estimar a região que os elétrons se encontram ao redor do núcleo. Questão 9/10 Os materiais representam mais um desafio para a indústria aeronáutica, face a necessidade de aumentar a autonomia dos voos, diminuindo o consumo de combustível. Os tradicionalmente utilizados na construção de aeronaves reúnem geralmente propriedades que podem ser generalizadas como apresentando baixo peso, resistência específica elevada e resistências ao calor, à fadiga, a rachaduras e à corrosão. O alumínio lidera a lista e é o próprio símbolo

O conhecimento das partículas subatômicas, bem como do seu número
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