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Cálculo do número de partículas atômicas

Química

O cálculo do número de partículas atômicas (prótons, nêutrons e elétrons) acontece por meio do número atômico e de massa.
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O cálculo do número de partículas atômicas é utilizado para indicar a quantidade de prótons (no núcleo), elétrons (na eletrosfera) e nêutrons (no núcleo) presentes em um átomo ou íon qualquer. Para realizá-lo, é fundamental conhecer algumas características dos átomos:

1- Número atômico (Z)

É um código matemático, representado pela letra Z maiúscula, posicionado no lado esquerdo inferior da sigla de um átomo:

ZX

Ele indica a quantidade de prótons (p) no núcleo e a quantidade de elétrons (e) na eletrosfera de um átomo. Assim, em termos gerais:

Z = p = e

2- Número de massa (A)

É um código matemático que corresponde à soma do número de prótons (p) e de nêutrons (n), ambos presentes no núcleo de um átomo qualquer. A equação que representa o número de massa é dada por:

A = p + n

Como o número de prótons é igual ao número atômico, podemos escrever a equação para calcular o número de massa da seguinte forma:

A = Z + n

Se conhecemos o número de massa e o número atômico de um átomo, podemos determinar o número de nêutrons da seguinte maneira:

n = A – Z

3- Íons

São átomos que perdem ou ganham elétrons. Apresentam um sinal positivo ou negativo posicionado na parte superior direita da sua representação, como no modelo a seguir:

X+ ou X-

  • Íon positivo: é denominado de cátion e o sinal positivo indica que ele perdeu elétrons.

  • Íon negativo: é denominado de ânion e o sinal negativo indica que ele ganhou elétrons.

4- Semelhanças atômicas

a) Isótopos

Átomos que apresentam o mesmo número atômico e diferentes números de massa. Exemplo:

7X14 e 7Y16

Os átomos X e Y possuem mesmo número atômico (à esquerda da sigla), isto é, igual a 7. Já o átomo X possui número de massa (à direita da sigla) igual a 14, e o átomo Y apresenta número de massa igual a 16.

b) Isóbaros

Átomos que apresentam o mesmo número de massa e diferentes números atômicos. Exemplo:

15X31 e 13Y31

Os átomos X e Y possuem número de massa (à direita da sigla) igual a 31. Já o átomo X possui número atômico igual a 15, e o átomo Y apresenta número atômico igual a 13.

c) Isótonos

Átomos que apresentam diferentes números de massa e números atômicos, mas o mesmo número de nêutrons.

d) Isoeletrônicos

Átomos que apresentam o mesmo número de elétrons. Exemplo:

12X+2 e 7Y-3

O átomo X possui número atômico igual a 12 e é um cátion (com carga positiva +2), por isso, perde dois elétrons, tendo, então, 10 elétrons na sua eletrosfera. Já o átomo Y possui número atômico igual a 7 e é um ânion (com carga negativa -3), por isso, ganha três elétrons, tendo, então, 10 elétrons na sua eletrosfera.

Exemplos do cálculo do número de partículas atômicas

Exemplo 1: Determine o número de prótons, nêutrons e elétrons do átomo 14X29.

Foram dados os seguintes valores referentes ao átomo X:

  • Número de massa (à direita superior) = 29

  • Número atômico (à esquerda inferior) = 14

  • Para determinar o número de prótons:

O número de prótons é sempre igual ao número atômico, por isso, o átomo X possui 14 prótons.

  • Para determinar o número de elétrons:

Como o átomo X não é um íon, logo, o número de elétrons é igual ao número de prótons, ou seja, 14.

  • Para determinar o número de nêutrons:

O número de nêutrons é determinado utilizando-se o número de massa e de prótons na fórmula a seguir:

A = p + n

29 = 14 + n

29 – 14 =n

n = 15

Exemplo 2: Determine o número de prótons, nêutrons e elétrons do íon X+3, sabendo que seu número de massa e número atômico são, respectivamente, 51 e 23.

Foram dados os seguintes valores referentes ao íon X:

  • Número de massa = 51

  • Número atômico (à esquerda inferior) = 23

  • Para determinar o número de prótons:

O número de prótons é sempre igual ao número atômico, por isso, o átomo X possui 23 prótons.

  • Para determinar o número de elétrons:

O íon X é positivo (+3), logo, é um cátion que perdeu três elétrons. Assim, seu número de elétrons é 20.

OBS.: A redução ou aumento do número de elétrons sempre ocorrem em relação ao número atômico.

  • Para determinar o número de nêutrons:

O número de nêutrons é determinado por meio do número de massa e de prótons na fórmula a seguir:

A = p + n

51 = 23 + n

51 – 23 =n

n = 28

Exemplo 3: Um átomo W possui número atômico e de massa iguais a, respectivamente, 29 e 57, sendo isóbaro de um átomo Y, que possui número atômico igual a 30, o qual é isótono de um átomo B, cujo número de massa é 65. Com essas informações, determine o número de prótons, nêutrons e elétrons do átomo B.

Dados fornecidos pelo exercício:

  • Átomo W

número atômico (à esquerda inferior) = 29

número de massa (à direita superior) = 57

Isóbaro de Y, ou seja, a massa de Y também é 57.

  • Átomo Y

número atômico = 30

número de massa = 57

Com esses dois valores, devemos determinar o seu número de nêutrons porque ele é isótono do elemento B:

A = Z + n

57 = 30 + n

57 – 30 = n

n = 27

  • Átomo B:

número de massa = 65

número de nêutrons = 27

Com esses dados, devemos determinar seu número atômico, pois, com isso, estaremos determinando seu número de prótons e seu número de elétrons (já que ele não é um íon):

A = Z + n

65 = Z +27

65 – 27 = Z

Z = 38

Logo, o átomo B apresenta 38 prótons, 38 elétrons e 27 nêutrons.


Por Me. Diogo Lopes Dias

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

DIAS, Diogo Lopes. "Cálculo do número de partículas atômicas"; Brasil Escola. Disponível em <http://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculo-das-particulas-atomicas.htm>. Acesso em 30 de setembro de 2016.

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