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Química

Prótons

Sara Nahra
Publicado por Sara Nahra
Última atualização: 6/11/2018

Introdução

Os prótons são partículas subatômicas que foram descobertos em 1886, quando o físico alemão Eugen Goldstein realizou um experimento usando uma aparelhagem semelhante ao tubo de raios catódicos, onde ele observou o surgimento de um feixe luminoso no sentido oposto ao dos elétrons.

Goldstein concluiu que os componentes desse feixe deveriam possuir carga elétrica positiva. A figura abaixo mostra uma representação esquemática do experimento realizado por Eugen.

Representação esquemática do experimento de Eugen Goldstein.

Em 1904, que Ernest Rutherford realizou o mesmo experimento com o gás hidrogênio e detectou a presença de partículas ainda menores com carga elétrica positiva. Essas partículas receberam o nome de prótons (p).

O próton apresenta massa aproximadamente 1836 vezes maior que a do elétron. Os prótons, que possuem carga elétrica positiva igual a 1,6 x 10-19 C, juntamente com os nêutrons, que são eletricamente neutros, estão localizados no núcleo do átomo.

Ao redor do núcleo se encontra a eletrosfera, onde estão localizados os elétrons, que possuem carga elétrica negativa e igual a -1,6 x 10-19 C. O raio do núcleo é 10 vezes menor que o raio do átomo, porém comporta praticamente todo o peso do átomo.

 

Um próton é formado por três quarks: dois quarks são do tipo up (+2/3) e um quark é do tipo down (-1/3).

Número Atômico (Z)

É a carga do núcleo, ou seja, a quantidade de prótons, que caracteriza cada elemento químico, sendo este número chamado de número atômico (Z).

Z = nº de prótons = p

Quando um átomo se encontra em seu estado fundamental, ou seja, eletricamente neutro, o número de prótons é igual ao número de elétrons.

Já quando o átomo perde um elétron, a quantidade de prótons se torna maior, logo, o átomo se transforma em um cátion.

Por outro lado, ao ganhar elétron, a quantidade de prótons se torna menor, logo, o átomo se transforma em um ânion. Em todos os casos, a quantidade de prótons sempre será a mesma, igual ao número atômico.

Exemplos

25Mn → Z = 25 = 25 prótons e 25 elétrons

8O2- → Z = 8 = 8 prótons e 10 elétrons

17Cl- → Z = 17 = 17 prótons e 18 elétrons

11Na+ → Z = 11 = 11 prótons e 10 elétrons

Número de Massa (A)

A soma do número de prótons (p) com o número de nêutrons (n) presentes no núcleo do átomo resulta no número de massa (A).

A = p + n

O número de massa determina a massa do átomo, já que, como já foi dito, a massa está praticamente toda concentrada no núcleo.

Isótopos

Átomos que apresentam a mesma quantidade de prótons, ou seja, mesmo número atômico (Z) e diferentes números de massa (A), são chamados de átomos isótopos.

Exemplo de átomos isótopos

6C12, 6C13 e 6C14 → todos esses átomos possuem 6 prótons (Z = 6)

8O16, 8O17 e 8O18 → todos esses átomos possuem 8 prótons (Z = 8) 

Raio Atômico: O Tamanho do Átomo

O número de prótons no núcleo atômico exerce grande influência sobre o tamanho do átomo, ou seu raio atômico. O átomo que apresenta maior número de prótons exerce uma maior atração sobre seus elétrons, o que resulta em redução no seu tamanho.

Outro fator que afeta o raio atômico é o número de níveis ou camadas eletrônicas. Quanto maior o número de níveis, maior será o tamanho do átomo.

Próton Livre

Um próton livre é uma partícula estável que não se encontra ligada ao núcleo ou a elétrons. Os prótons livres podem ser encontrados em diversas situações em que as temperaturas ou energias sejam altas o suficiente para permitir que se separem dos elétrons.


Exercícios

Exercício 1
(UEL)

Quantos prótons há no íon X2+ cuja configuração e 1s² 2s² 2p6 3s² 3p6 3d10?

Ilustração: Rapaz corpulento de camiseta, short e tênis acenando

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