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O cálculo do número de partículas nucleares de um átomo é realizado quando queremos determinar o número de massa (A), o número de prótons (p) ou o número de nêutrons (n), todos dados ou partículas do núcleo do átomo. Núcleo é a região localizada no centro de um átomo, na qual estão contidas as partículas atômicas denominadas prótons e nêutrons.
Em seu modelo atômico proposto em 1911, Ernest Rutherford já afirmava que o núcleo era a região mais densa do átomo. Essa informação foi confirmada com a descoberta das massas de prótons e nêutrons.
Obs.: A massa de um próton é igual à massa de um nêutron, valor que é igual a 1 unidade de massa atômica (1 u.m.a.)
Para realizar o cálculo do número de partículas nucleares, devemos utilizar a expressão do número de massa abaixo:
A = p + n
Vale ressaltar que o número de prótons também é o número atômico (Z).
Assim, de uma forma geral, calcular o número de partículas nucleares é realizar o cálculo do número de massa de um átomo. Acompanhe a seguir a resolução de alguns exemplos relacionados aos cálculos do número de partículas nucleares.
1º Exemplo: A espécie química Pb2+ apresenta 127 nêutrons. Pode-se afirmar que o número total de partículas no seu núcleo é:
Dado: Pb (Z = 82)
a) 205
b) 206
c) 207
d) 208
e) 209
Resolução:
Os dados fornecidos pelo exercício foram:
- O cátion Pb+2: um átomo que perde 2 elétrons;
- Número atômico (Z): 82;
- Número de massa (A) ou partículas no seu núcleo: ?
1º Passo: Calcular o número de prótons.
Como o número atômico de um átomo é sempre igual ao seu número de prótons, logo o número atômico desse átomo é igual a 82.
2º Passo: Calcular o número de massa (A) ou de partículas no núcleo.
Para realizar o cálculo do número de partículas no núcleo, basta somar o número de prótons com o número de nêutrons na seguinte expressão:
A = p+ n
A = 82 + 127
A = 209
2º Exemplo: Dados os átomos de 92U238 e 83Bi210, o número total de partículas (prótons, elétrons e nêutrons) existentes na somatória será:
a) 496
b) 641
c) 528
d) 623
e) 465
Resolução:
Os dados fornecidos pelo exercício foram:
-
Urânio (U):
Número atômico (Z): 92;
Número de massa (A): 238.
-
Bismuto (Bi):
Número atômico (Z): 83;
Número de massa (A): 210.
1º Passo: Calcular o número de prótons.
Como o número atômico de um átomo é sempre igual ao seu número de prótons, logo o número de prótons do urânio é 92 e do bismuto é 83.
2º Passo: Cálculo do número de elétrons.
Em átomos neutros, ou seja, que não sejam um cátion ou um ânion, o número de elétrons é sempre igual ao número de prótons. Assim, o número de elétrons do urânio é 92 e do bismuto é 83.
3º Passo: Cálculo do número de nêutrons.
Para o cálculo do número de nêutrons no interior do núcleo, basta utilizar os dados fornecidos e a fórmula abaixo:
A = p + n
-
Para o urânio:
A = p + n
238 = 92 + n
n = 238 - 92
n = 146
-
Para o bismuto:
A = p + n
210 = 83 + n
n = 210 - 83
n = 127
4º Passo: Cálculo do número total de partículas.
Como o exercício pede a somatória das partículas presentes nesses dois átomos:
Somatório: prótons + elétrons + nêutrons
Somatória de partículas: 92 + 83 + 92 + 83 + 146 + 127
Somatório: 623
3º Exemplo: O átomo constituído de 11 prótons, 12 nêutrons e 11 elétrons apresenta, respectivamente, número atômico e número de massa iguais a:
a) 11 e 11
b) 11 e 12
c) 12 e 11
d) 11 e 23
e) 23 e 11
Resolução:
Os dados fornecidos pelo exercício foram:
- Número de prótons: 11
- Número de elétrons: 11
- Número de nêutrons: 12
- Número atômico (Z): ?
- Número de massa (A): ?
1º Passo: Calcular o número atômico (Z).
Como o número atômico de um átomo é sempre igual ao seu número de prótons, logo o número atômico desse átomo é igual a 11.
2º Passo: Calcular o número de massa (A).
Para realizar o cálculo do número de massa, basta somar o número de prótons com o número de nêutrons na seguinte expressão:
A = p+ n
A = 11 + 12
A = 23
Por Me. Diogo Lopes