A matéria em que tocamos, ou vemos, desde as substâncias ao nosso redor às galáxias mais distantes, é constituída por átomos organizados de variadíssimas formas.
Os átomos, por sua vez, são constituídos por três tipos de partículas: protões, neutrões e eletrões (na realidade são constituídos por eletrões, quarks up e quarks down, já que os protões e neutrões são constituídos por combinações destes dois quarks).
No núcleo (o centro) do átomo estão os protões e os neutrões, enquanto os eletrões encontram-se em seu redor. Devido à sua localização, os protões e os neutrões são também conhecidos como nucleões.
A ordem de grandeza de tamanho dos átomos é de 10-10 m e do tamanho dos núcleos é de 10-15 m.
Cada átomo tem um número igual de protões e de eletrões, o que o torna eletricamente neutro.
Na Tabela 1 estão identificadas algumas propriedades das partículas constituintes do átomo e ano e autor da sua descoberta.
Tabela 1 - Partículas constituintes do átomo.
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Partícula |
Ano da |
Autor da |
Carga elétrica |
Massa |
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1897 |
negativa (-) |
9,109 389 7 × 10-31 kg |
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1917 a 1919 |
positiva (+) |
1,672 623 1 × 10-27 kg |
||
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1932 |
neutra |
1,674 928 6 × 10-27 kg |
Enquanto que o núcleo (protões e neutrões) é o responsável pela massa do átomo na sua quase totalidade (≈99,9%), é a nuvem eletrónica (constituída pelos eletrões) a responsável pelo tamanho do átomo.
É o número de protões (número atómico, \(Z\)) que diferencia um elemento químico (tipo de átomo) de outro. Um átomo que tenha 10 protões pertence a um elemento diferente de um átomo que tenha 11 protões.
Os eletrões de um átomo ocupam determinados níveis de energia (o número de eletrões em cada nível de energia é expressa pela distribuição eletrónica).
O núcleo e o conjunto dos eletrões que não são eletrões de valência é chamado o cerne do átomo.
Quando um átomo ganha ou perde um ou mais eletrões, deixa de ter carga elétrica neutra e passa a ser um ião.