Estrutura atômica – átomo


Todos nós conhecemos a importância da eletricidade para as nossas vidas, e sabemos que ela chega até as nossas casas através de fios. Ou seja, na realidade, o que ocorre é uma movimentação de partículas negativas que fazem parte do átomo, chamadas elétrons. Os elétrons circulam pelos fios.

Dependendo da resistência que os elétrons têm em passar pelo fio podemos ter um aquecimento; é o que ocorre nos fios que estão dentro do chuveiro elétrico, do ferro elétrico, etc.

Toda a matéria é formada por átomos. Como já visto anteriormente, os átomos de elementos químicos diferentes são diferentes.

Todos os átomos têm um núcleo no qual estão as partículas positivas e neutras, e as partículas negativas giram ao redor deste núcleo.

O átomo é neutro, ou seja, o número de partículas positivas é igual ao número de partículas negativas. As partículas positivas são chamadas de prótons e as partículas negativas de elétrons. Ainda temos no núcleo uma partícula que não tem carga nem positiva e nem negativa: são os nêutrons.

Estrutura Atômica

Apesar de parecer estranho, o átomo também possui uma massa. Como a massa do elétron é muito pequena, cerca de 200 vezes menor que a do próton, não é levada em conta.

Portanto, a massa do átomo é a soma das massas dos prótons e nêutrons.

massa dos átomos

A massa do átomo muitas vezes é abreviada pela utilização da letra A.

O que caracteriza um elemento é o número de prótons do átomo, conhecido como numero atômico do elemento, muitas vezes é utilizado a letra Z para representar o número atômico de um elemento.

O número de massa (A) do átomo é formado pela soma do número atômico (Z) do átomo com o número de nêutrons (N) do átomo.

Portanto, para acharmos o número de massa do átomo podemos utilizar a seguinte representação:

número de massa

Os elementos químicos são conhecidos pelo número de prótons no núcleo. Em alguns casos, acontece de um mesmo elemento ter átomos com número de nêutrons diferentes; são chamados de isótopos.

Portanto, isótopos são átomos que têm o mesmo número de prótons no núcleo, ou seja, possuem o mesmo número atômico e diferem quanto ao número de nêutrons e de massa.

Podemos citar como exemplo o Hidrogênio, que possui três isótopos:

Prótio – H-1 - formado por 1 próton, 1 elétron e 0 nêutrons – É o isótopo mais abundante do hidrogênio.

Deutério – H-2 - formado por 1 próton, 1 elétron e 1 nêutron – É muito utilizado na indústria nuclear.

Trítio – H-3 - formado por 1 próton, 1 elétron e 2 nêutrons – Utilizado nas reações de fusão nuclear.

Podemos observar que nos três isótopos do hidrogênio o número de prótons é igual; diferem quanto ao número de nêutrons.

Muitos isótopos não são estáveis, com o tempo o seu núcleo se decompõe. Por exemplo, o núcleo do trítio se decompõe com o passar dos anos; nessa decomposição ele emite uma radiação, portanto ele é radioativo.

Esses isótopos com núcleos não estáveis são importantes e têm várias aplicações:

_ Na determinação da idade de objetos pré-históricos, utiliza-se o isótopo do carbono, o carbono-14. O tipo mais comum do carbono é o carbono-12. Como no ar existe gás carbônico que tem o C-14 em quantidades muito pequenas, as plantas absorvem esse gás na atmosfera, que é sempre o mesmo e, em conseqüência, a concentração nas plantas também é a mesma. Quando a planta morre e pára de absorver o gás carbônico e o C-14, esse C-14 sofre decomposição; a concentração desse isótopo começa a diminuir aproximadamente pela metade a cada 5.500 anos. Medindo o quanto de C-14 ainda resta, pode-se determinar a idade de fósseis. Esta técnica é aplicável à madeira, carbono, sedimentos orgânicos, ossos, conchas marinhas, ou seja, todo material que conteve carbono em alguma de suas formas. Como o exame se baseia na determinação de idade através da quantidade de carbono-14 e que esta diminui com o passar do tempo, ele só pode ser usado para datar amostras que tenham entre 50 mil e 70 mil anos de idade.

_ Na Medicina, os isótopos radioativos são muito utilizados. Por exemplo, o Cobalto-60, utilizado no tratamento do câncer; como esse isótopo emite radiação de muita energia, ele penetra no corpo e mata as células doentes. O problema é que, como são muito penetrantes, afetam também outras células sadias , ocasionando a queda de cabelo, queimadura na pele e outros.

Além disso, são utilizados em radiologia diagnóstica, na utilização de feixes de raios X que geram imagem numa chapa fotográfica, para que o médico possa ver internamente o problema do paciente.

_ Em Biologia, é usado nas áreas de Genética – estudo das mutações genéticas em insetos induzidos por radiação, botânica na localização e transporte de moléculas nas plantas entre outros.