Como os prótons são maiores Um próton pode ser uma carga maior que um elétron?

Para entender o que é carga elétrica, vamos voltar ao conceito de átomo.

Toda matéria é formada por átomos, que são partículas divisíveis e muito pequenas. Esses átomos são, por sua vez, compostos por partículas ainda menores, os elétrons, os prótons e os nêutrons.

Os prótons e os nêutrons ficam concentrados na parte central do átomo chamada núcleo. Já os elétrons ficam na parte externa do átomo, onde giram livremente em torno do átomo numa região chamada eletrosfera.

No átomo em seu estado natural, não existe predominância de cargas elétricas. Isso indica que o número de prótons é igual ao número de elétrons, o que torna o átomo um sistema eletricamente neutro. Mas quando o átomo perde ou ganha elétrons é correto dizer que o corpo está eletrizado.

Corpo eletrizado positivamente – quando perde elétrons.

Corpo eletrizado negativamente – quando ganha ou recebe elétrons.

É importante dizer que um corpo nunca perde ou ganha prótons. Isso porque os prótons estão localizados na parte central, ou seja, no núcleo do átomo.

Quando um corpo tem excesso de elétrons dizemos que ele ganhou elétrons. Mas quando o corpo tem excesso de prótons dizemos que ele perdeu elétrons.

Na natureza, a carga do elétron é a menor carga existente, em razão disso, essa carga foi escolhida como sendo um modelo padrão para as medidas da carga elétrica.

No Sistema Internacional de unidades, a carga elétrica é chamada Coulomb, em homenagem ao físico francês Charles Augustin de Coulomb.

A carga do elétron ou do próton, em módulo, tem valor igual a 1,6.10-19 C.

Geralmente, as cargas elétricas de um corpo são muito pequenas, tornando comum a utilização de submúltiplos.

• mC (milicoulomb) – 1 mC = 10 ¯³ C
• µC (microcoulomb) – 1 µC = 10 ¯6 C
• nC (nanocoulomb) – 1 nC = 10 ¯9 C
• pC (picocoulomb) - 1 pC = 10 ¯12 C

Medida da carga elétrica
A medida da carga elétrica acontece através da quantidade de elétrons ou prótons que a carga possui em excesso.

Quantificação de Carga elétrica
A carga elétrica de um corpo pode ser quantificada. Seu valor será sempre um múltiplo inteiro da carga elementar.
Isso acontece porque, ao ser eletrizado, um corpo recebe ou perde elétrons. Para isso, é usada a seguinte equação matemática:
Q = n.e
Onde:
Q = quantidade de carga elétrica do corpo (C)
n = número de elétrons perdidos ou recebidos (C)
e = carga elementar (1,6.10-19 C)

Pode-se então concluir que a carga elétrica é uma propriedade que se encontra, por natureza, inseparavelmente ligada a determinadas partículas elementares; e que proporciona a estas partículas uma capacidade de interação mútua, de natureza elétrica.

Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;)

O próton foi a segunda partícula subatômica a ser descoberta. Os estudos sobre essa partícula começaram em 1886 por Eugen Goldstein, no entanto foi Ernest Rutherford que a registrou como próton, que significa primário.

Os prótons ficam localizados no núcleo do átomo, possuem carga de 1,6.10-19 coulombs e massa de 1,673.10-24g. A massa de um átomo é dada basicamente pela soma do peso dos nêutrons e prótons presentes.

Leia também: Íons – espécies químicas que possuem carga elétrica

Descoberta do próton

O próton foi a segunda partícula subatômica descoberta. Começou a ser estudada em 1886 por Eugen Goldstein, que utilizou a ampola de Crookes para isso, mesmo aparato utilizado por Thomson para a evidenciar a descoberta do elétron.

Goldsteim fez furos na placa de cátodo da ampola e observou feixes luminosos que atravessavam em sentido contrário aos raios catódicos (luminosidade provocada pelos elétrons). Esses raios que iam na direção contrária foram chamados de raios canais.

Depois da observação da existência de uma partícula ainda não conhecida, ele aprofundou as investigações, buscando experimentalmente outras características dos raios canais. Foi colocado então um campo elétrico na ampola de Crookes para estudar se os novos raios eram carregados positiva ou negativamente. Nesse momento, descobriu-se que eles eram atraídos pelo campo negativo, portanto eram carregados com carga positiva.

Posteriormente, Goldstein, ainda em estudo do que ele chamava de raios canais, descobriu que essas partículas resultavam de uma colisão entre as moléculas de H2 com os elétrons.

Apesar de todas as descobertas feitas por Eugen Goldsteim, quem nomeou e concluiu os estudos sobre a partícula foi o neozelandês Ernest Rutherford, após constatar que os raios canais provindos do hidrogênio tinham a menor carga positiva estudada até então. Assim, deu à partícula o nome de próton, que significa “primário” no grego.

Leia também: Modelo atômico de Thomson – esfera carregada positivamente com elétrons incrustados

Onde se localizam os prótons?

Os prótons são partículas subatômicas, ou seja, são partes de um átomo. Estão localizados no núcleo atômico, junto com os nêutrons, e ambos são cobertos ou rodeados pela eletrosfera, que é onde ficam os elétrons.

Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;)

Característica dos prótons

Os prótons possuem carga de 1,6.10−19 coulombs, mesma intensidade da carga de um elétron, só que com sinal oposto. Sua massa é 1,673.10-24g, o que é 1836 vezes maior que a massa de um elétron e ligeiramente mais leve que um nêutron.

Número de massa (A)

Informações sobre número de massa de um elemento químico podem ser encontradas na tabela periódica, no canto inferior da representação do elemento. Para representação fora da tabela, é dado o número de massa no canto superior do elemento (AX ou XA). A informação é dada em u, que significa unidade de massa atômica. Podemos também fazer a seguinte relação matemática:

A = Z + N

Ou seja, a massa de um elemento é dada basicamente pela somatória das massas dos prótons e nêutrons, visto que os elétrons e quarks não têm peso significativo.

Veja também: Organização da tabela periódica: famílias e períodos

Número atômico (Z)

O número atômico de um elemento são os prótons que ele carrega ou o número de cargas positivas presentes no núcleo do um elemento químico. Cada elemento tem um número atômico que o define. Essa é uma informação elementar e pode ser encontrada na tabela periódica, logo acima do símbolo de cada elemento. Para representações fora da tabela periódica, ela aparece no cando inferior esquerdo do elemento (ZX). Pode também ser calculado, como no caso do número da massa e pela mesma sentença:

Z = N – A

Elementos em estado fundamental ou que não estejam carregados (elementos neutros) têm número atômico igual ao número de elétrons, ou seja, número de cargas positivas igual ao número de cargas negativas.

Exercícios resolvidos

Questão 1- (Fuvest) O átomo constituído de 17 prótons, 18 nêutrons e 17 elétrons possui número atômico e número de massa iguais a:

A) 17 e 17
B) 17 e 18
C) 18 e 17
D) 17 e 35
E) 35 e 17

Resolução

Alternativa D.

Sabendo que número atômico é igual ao número de prótons de um elemento e tendo em mente a equação que relaciona as três propriedades do átomo em questão (número de massa, prótons e nêutrons), podemos calcular o número de massa a partir das informações dadas pelo enunciado.

A = Z + N

A = 17 + 18

A = 35 u

Assim sendo, número atômico é 17 e número de massa é 35 u.

Questão 2 - (UEMG) O desenvolvimento científico e tecnológico possibilitou a identificação de átomos dos elementos químicos naturais e também possibilitou a síntese de átomos de elementos químicos não encontrados na superfície da Terra. Indique, entre as alternativas abaixo, aquela que identifica o átomo de um determinado elemento químico e o diferencia de todos os outros.

A) Massa atômica

B) Número de elétrons

C) Número atômico

D) Número de nêutrons

Resolução

Alternativa C. O número atômico é uma propriedade inerente a uma espécie. Podemos ter diferentes elementos com mesmo número de massa (isóbaros) ou mesmo número de nêutrons (isótonos), mas nunca elementos diferentes com mesmo número atômico. É possível encontrar também o mesmo elemento com massa atômica diferente, processo chamado de isotopia (isótopos).

Questão 3 - (FUCMT) O íon de ²³11Na+ contém:

A) 11 prótons, 11 elétrons e 11 nêutrons.

B) 10 prótons, 11 elétrons e 12 nêutrons.

C) 23 prótons, 10 elétrons e 12 nêutrons.

D) 11 prótons, 10 elétrons e 12 nêutrons.

E) 10 prótons, 10 elétrons e 23 nêutrons.

Resolução

Alternativa D.

A representação e o posicionamento das informações dadas pela questão estão de acordo com o que estabelece a União da Química Pura e Aplicada (IUPAC), portanto o sódio (Na) possui 11 prótons, 23 de número de massa e uma carga positiva, o que quer dizer que ele possui os elétrons originais do elemento (n° de -e = n° de prótons) menos 1: 10 elétrons.

Sobre o número de nêutrons, vamos usar a equação A= Z + N para calcularmos:

A= Z + N

23 = 11 + N

N = 23 – 11

N = 12

Portanto, temos: 11 prótons, 10 elétrons e 12 nêutrons.

Por Laysa Bernardes Marques de Araújo

Quem tem carga maior o elétron ou o próton?

Como a carga elétrica de um elétron se compara com a carga elétrica de um próton?

Qual e diferença entre a carga de um próton de um elétron?

Qual a carga de um elétron ela e menor que um próton?