O que há dentro de um átomo?

Menor que o pequeno

Os átomos são incrivelmente pequenos. Alguns milhões de átomos alinhados lado a lado mal cobririam o ponto final desta frase.

A palavra átomo vem do grego atomos, que significa “indivisível”. Por muito tempo, as pessoas acreditaram que os átomos eram as menores coisas que podiam existir. Então, a partir de 1897, os cientistas descobriram que os átomos são formados por partes ainda menores.

O núcleo: prótons e nêutrons

No centro de todo átomo está o núcleo. Ele contém dois tipos de partículas: os prótons, que têm carga positiva, e os nêutrons, que não têm nenhuma carga.

O núcleo é minúsculo comparado ao átomo inteiro. Se um átomo fosse do tamanho de um estádio de esportes, seu núcleo teria o tamanho de uma ervilha no meio. Ainda assim, o núcleo concentra mais de 99,9% da massa do átomo, porque prótons e nêutrons são muito mais pesados que os elétrons.

Cargas iguais se repelem, então os prótons de um núcleo se empurram uns aos outros. Uma força muito intensa, que age apenas a distâncias minúsculas, mantém prótons e nêutrons unidos mesmo assim.

Elétrons: do lado de fora

Os elétrons são muito mais leves que os prótons. São necessários cerca de 1.836 elétrons para igualar a massa de um único próton. Cada elétron tem carga negativa.

Cargas opostas se atraem, então o núcleo positivo puxa os elétrons negativos. Essa atração mantém os elétrons perto do núcleo.

Os elétrons se organizam em camadas chamadas camadas eletrônicas. A primeira camada comporta até 2 elétrons e a segunda, até 8. Os diagramas costumam desenhar os elétrons como pontos em círculos, mas os elétrons reais não seguem trajetórias organizadas como os planetas. Eles se espalham em uma nuvem difusa, e cada camada é, na verdade, um nível de energia.

Cargas e massas em resumo

Um próton tem carga +1 e massa de cerca de 1 unidade de massa atômica (u), uma unidade muito pequena criada para pesar átomos.

Um nêutron não tem carga (0) e tem massa de cerca de 1 u, quase exatamente igual à de um próton.

Um elétron tem carga −1 e massa de apenas cerca de 0,0005 u. Isso é tão pequeno que muitas vezes é tratado como zero.

Por que os átomos não têm carga total

Em um átomo, o número de elétrons é igual ao número de prótons. As cargas positivas e negativas se anulam, então o átomo como um todo é neutro.

Um átomo de carbono é um bom exemplo. Ele tem 6 prótons e 6 elétrons, então suas cargas se equilibram. A maioria dos átomos de carbono também tem 6 nêutrons. Os 6 elétrons ficam em duas camadas: 2 na primeira e 4 na segunda.

As reações químicas comuns nunca alteram o núcleo. Os átomos apenas ganham, perdem ou compartilham elétrons. Um átomo que ganha ou perde elétrons se torna uma partícula carregada chamada íon. Um átomo de sódio que perde um elétron se torna Na⁺, e um átomo de cloro que ganha um se torna Cl⁻.