Antigamente, acreditava-se que o átomo era uma parte indivisível da matéria. Com os estudos feitos por Thomson, Rutherford, Bohr e outros químicos, foi possível entender que existem subestruturas, que são chamadas de partículas subatômicas. Show
Elas são menores que ele, estão dispostas em sua estrutura e a obtenção desse conhecimento foi essencial para o entendimento das reações químicas, ionizações e as ligações entre diferentes elementos. Se você quer saber mais e ver como esse assunto aparece nos vestibulares, acompanhe o artigo a seguir, que explica as principais características das partículas subatômicas com exemplos retirados de provas. Confira!
Partículas subatômicas e a estrutura do átomoO átomo é considerado a menor unidade estrutural da matéria. Para estudá-lo, existe um ramo da química chamado de atomística. Embora diversos modelos atômicos foram propostos ao longo do tempo, as pesquisas permitiram consagrar um modelo mais aceito. A nível do estudo pré-vestibular, deve-se considerar que o átomo possui:
Partícula subatômica: próton (p)O próton (p), como referido anteriormente, se encontra no núcleo do átomo. Essa partícula subatômica é responsável pela diferenciação entre os elementos químicos. Por analogia, podemos dizer que o número de prótons (Z) é o registro de identificação (RG) das substâncias. Isso acontece porque, geralmente, nas reações químicas o Z não varia. De forma que o arranjo de substâncias acontece nas eletrosferas, com trânsito ou troca de elétrons entre dois ou mais átomos. Os elementos químicos que possuem número atômico Z igual mas massa diferentes, são chamados de isótopos. Isso significa que são do mesmo elemento mas apresentam número de nêutrons e massas diferentes. Como exemplo temos o hidrogênio 1H1, o deutério 1H2 e o trítio 1H3. Em termos de carga, o próton é considerado uma partícula subatômica positiva, com carga de + 1,6.10-19 coulombs (C). No que diz respeito à massa, eles possuem uma significância importante para o peso do átomo — os químicos consideram que um próton tem o equivalente a uma unidade de massa. O físico responsável por notar a existência do próton foi o alemão Eugen Goldstein. Enquanto que Ernest Rutherford percebeu a localização nuclear dessa partícula subatômica, contribuindo para a evolução do modelo atômico. Partícula subatômica: elétron (e–)O elétron é a principal partícula subatômica envolvida nas ligações químicas. A massa eletrônica é muito pequena quando comparada com as outras partículas subatômicas — possui 1/1836 da unidade de massa de um próton. Sua carga elétrica é negativa e sua quantidade em coulombs (C) é de – 1,6 . 10-19. Veja que o valor absoluto é equivalente ao dos prótons, mas ambos se diferem pelo sinal que carregam. No processo de conhecimento dos átomos, o primeiro estudioso a perceber que o havia uma porção positiva e outra negativa foi Joseph John Thomson, em 1897. Ele chegou a essa conclusão após observar um experimento com descargas elétricas, que deu origem ao modelo atômico conhecido como pudim de passas. Por essa razão, Thomson é considerado o pai do elétron. Posteriormente, foi descoberto que ele é uma partícula subatômica elementar, isto é, não é composto por outras subestruturas. No átomo, os elétrons estão dispostos na eletrosfera: região periférica em que eles orbitam ao redor do núcleo. A partir desse ponto, conseguem interagir com outros elementos e estabelecer ligações químicas. Inclusive, os átomos que apresentam o mesmo número de elétrons são conhecidos como isoeletrônicos. Isso pode acontecer quando eles são do mesmo elemento ou quando espécies perdem/ganham elétrons, alterando sua configuração. Por exemplo, se o cálcio que tem 20 elétrons perder dois deles, termina a reação com 18 e– (íon Ca+2) tal qual o elemento Argônio (Ar). Isso faz com que o Ca2+ e o Ar sejam átomos isoeletrônicos. A compreensão do comportamento eletrônico foi importante para o surgimento da eletricidade, uma das principais formas de obtenção de energia para o mundo atual. Além disso, os elétrons também estão envolvidos na característica térmica dos materiais. Você sabia que até mesmo o corpo humano utiliza elétrons para transmitir as informações neuronais? Sim, por meio dos gradientes de concentração, a membrana celular admite uma característica elétrica e as alterações químicas favorecem sua despolarização, de forma que o impulso nervoso se propaga pelo corpo. Partícula subatômica: nêutron (n)Outra importante partícula subatômica é o nêutron. Como o nome supõe, ele possui uma carga elétrica neutra. No átomo, ele se localiza no núcleo denso, junto aos prótons. Em termos de massa, os nêutrons apresentam valores semelhantes ao dos prótons, com o valor de uma unidade. A principal função desse componente atômico está na estabilização nuclear do átomo, a partir da criação de forças de atração. Isso porque, os prótons possuem cargas iguais e se repelem, e os nêutrons trabalham garantindo o equilíbrio coeso entre as partículas nucleares. Quando essa coesão é quebrada, atinge-se a área radioativa. Na radioatividade, o nêutron é uma das principais partículas. A fissão nuclear, por exemplo, acontece quando um elemento é bombardeado com nêutrons — processo que libera novos núcleos radioativos e nêutrons, o que permite a continuidade da reação. O estudioso responsável pela descoberta dessa partícula subatômica foi James Chadwick, no ano de 1932. Ainda assim, relatos históricos apontam que Ernest Rutherford percebeu que a massa atômica não se justificava apenas com a massa dos prótons — imaginou que haveria outros componentes na estrutura do átomo. Cálculo das partículas subatômicasExiste uma fórmula matemática que relaciona o número de prótons, o valor da massa e o número de nêutrons em um elemento químico — de forma que essas quantidades podem ser encontradas facilmente. Veja: A = p + n
No tópico abaixo você confere um exercício de vestibular que utiliza essa fórmula. Questões de vestibulares sobre partículas subatômicasVestibular da Universidade Estadual Paulista O elemento químico B possui 20 nêutrons, é isótopo do elemento químico A, que possui 18 prótons, e isóbaro do elemento químico C, que tem 16 nêutrons. Com base nessas informações, pode-se afirmar que os elementos A, B e C apresentam, respectivamente, números atômicos iguais a: a) 16, 16 e 20. Aprenda mais sobre as partículas atômicasQuer aprofundar seus conhecimentos sobre assuntos como atomística, ligações químicas e muito mais? Clique no banner e conheça os cursos preparatórios para o vestibular do Estratégia: você terá acesso a conteúdos exclusivos, didáticos e formulados por uma seleta equipe de professores.  Veja as aulas gratuitas do Estratégia Vestibulares sobre atomística — o roteiro foi formulado para revisar os assuntos e te relembrar os principais tópicos: Veja Também
Quais das partículas subatômicas fazem parte da estrutura atômica pelo modelo de Rutherford?O modelo atômico de Rutherford dizia que o átomo seria formado por um núcleo com partículas positivas (prótons) e partículas neutras (nêutrons), além de uma eletrosfera, que seria uma região vazia onde os elétrons ficariam girando ao redor do núcleo.
Quais são as principais partículas subatômicas?Partículas subatômicas Hoje, sabemos que os átomos são formados por partículas subatômicas como os prótons, nêutrons, elétrons, pósitrons, quarks, neutrinos e mésons. Nesse momento, nos interessam apenas as subpartículas fundamentais: os prótons, nêutrons e elétrons. Os prótons são partículas eletricamente carregadas.
Como e representado o modelo de átomo de Rutherford?O modelo atômico de Rutherford apresenta como principais características um núcleo positivo e uma eletrosfera negativa, todas evidenciadas por um experimento que utilizou radiação e ouro. No ano de 1911, o cientista neozelandês Ernest Rutherford apresentou à comunidade científica o seu modelo atômico.
Quais são as partículas subatômicas e quais as suas cargas?Os prótons e nêutrons se localizam no núcleo atômico, já os elétrons estão fora do núcleo. Mas, considerando a carga total de um átomo, pode-se dizer que em geral ele é neutro, não possui carga.
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Quais são as duas partículas subatômicas que fazem parte do modelo de Rutherford?
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