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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.

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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.

Mapa Mental: Partículas Atômicas

* Para baixar o mapa mental em PDF, clique aqui!

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.

* Mapa Mental por Victor Ricardo Ferreira
Professor de Química


Por Me. Diogo Lopes Dias

Siglas importantes utilizadas no cálculo do número de partículas tômicas
Siglas importantes utilizadas no cálculo do número de partículas tômicas

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: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculo-das-particulas-atomicas.htm. Acesso em 16 de fevereiro de 2020.

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Lista de Exercícios
Questão 1

Qual o número de massa (A) de um átomo de cálcio (Z = 20) com 20 nêutrons?

Questão 2

O número atômico (Z) e o número de massa (A) de um íon monoatômico com carga 3+ que contém 10 elétrons e 14 nêutrons são, respectivamente:

a)      13, 27

b)      24, 21

c)      14, 24

d)      13, 24

e)      14, 27

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