O que acontece com o número de massa e com o número atômico de um núcleo?

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O número atômico, simbolizado pela letra Z, corresponde à quantidade de prótons existentes no núcleo do átomo de determinado elemento químico. Por exemplo, o número atômico do hidrogênio é 1, o que significa que ele possui somente 1 próton em seu núcleo atômico.

O número atômico costuma aparecer ao lado do símbolo do elemento químico subscrito (no canto inferior) à esquerda. Exemplo: 1H.

No estado fundamental, o número atômico é igual à quantidade de elétrons, tendo em vista que nesse estado o elemento é neutro, portanto, a quantidade de cargas positivas (prótons) precisa ser igual à quantidade de cargas negativas (elétrons) do átomo.

O número atômico é importante porque é ele que determina as principais características e propriedades do elemento, além do seu comportamento e localização na Tabela Periódica. Os elementos estão alistados na Tabela Periódica em ordem crescente de número atômico, que geralmente aparece acima do elemento, como mostrado abaixo. Veja que o primeiro elemento é o hidrogênio, H (Z= 1), seguido do hélio, He (Z=2), depois vem o lítio, Li (Z = 3), e assim sucessivamente.

Inclusive, podemos conceituar um elemento químico como sendo “um conjunto de átomos que possui o mesmo número atômico”. Desse modo, quando falamos, por exemplo, no elemento químico oxigênio, estamos falando dos átomos com número atômico 8. Abaixo temos os átomos dos elementos químicos dos períodos 1 e 2 da Tabela Periódica em ordem crescente de número atômico:

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Os números atômicos foram definidos inicialmente pelo físico inglês Henry Gwyn Jeffreys Moseley (1887-1915), sendo que ao realizar experiências envolvendo o bombardeamento de vários elementos químicos com raios X, ele observou que a raiz quadrada da frequência dos raios X produzidos pela emissão do núcleo atômico era diretamente proporcional ao número atômico do elemento na Tabela Periódica. Com isso, ele concluiu que o número atômico estava relacionado com as propriedades dos átomos porque representava o número de cargas positivas no núcleo de cada átomo.

As ligações químicas não afetam o número atômico dos átomos, pois elas envolvem somente os elétrons que estão na eletrosfera. No entanto, as reações nucleares envolvem o núcleo atômico e, consequentemente, o número atômico está incluído também.

Por exemplo, quando partículas (principalmente os nêutrons moderados) são bombardeadas sobre um núcleo atômico pesado e instável, esse núcleo é quebrado e origina dois núcleos atômicos menores, ou seja, com um número de prótons e nêutrons menor, liberando uma quantidade colossal de energia.

Já a fusão nuclear é o processo contrário, é quando dois núcleos pequenos e leves unem-se, originando um núcleo maior e mais estável, liberando uma quantidade ainda maior de energia.

Assim, sempre que ocorrem essas reações nucleares, originam-se novos elementos químicos, pois os números atômicos dos elementos iniciais são diferentes dos números atômicos dos elementos finais. Por exemplo, veja abaixo que a fissão do urânio-235 de número atômico 92 dá origem ao bário (Z = 56), ao criptônio (Z = 36) e a três nêutrons:

Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química

Número de massa (representado pela letra A maiúscula) é a denominação utilizada para determinar a quantidade prótons e nêutrons presentes no interior do núcleo de um átomo qualquer (representado pela sigla X).

Quando representamos o número de massa de um átomo qualquer, a forma correta de escrevê-lo é do lado direito ou esquerdo superior da sigla do átomo, como podemos ver no padrão geral abaixo:

O número de prótons de um átomo é dado pelo número atômico (Z), o qual é posicionado sempre à esquerda da sigla do átomo, na parte inferior.

Como o número de massa sempre indica a quantidade de prótons (p) e nêutrons (n) no interior do núcleo, foi criada uma fórmula baseada nessa definição:

A = p + n

A partir dessa expressão matemática, temos a condição de determinar:

• Número de massa: com base no número de prótons e no número de nêutrons;

• Número de prótons: com base no número de massa e no número de nêutrons, reescrevendo a equação da seguinte forma:

p = A - n

• Número de nêutrons: com base no número de massa e no número de prótons, reescrevendo a equação da seguinte forma:

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n = A – p

1º Exemplo: Determine o número de nêutrons presentes no núcleo de um átomo de cloro, 17Cl35.

No enunciado, temos dois valores na sigla, um embaixo à esquerda, que é o número atômico ou o número de prótons, e outro acima, que é o número de massa:

• Z ou p = 17

• A = 35

Para determinar o número de nêutrons, basta utilizar os valores fornecidos na expressão usada para calcular a massa atômica, reescrita da seguinte forma:

n = A – p

n = 35 - 17

n =18

2º Exemplo: Qual é o número de prótons presentes no interior do núcleo de um átomo de escândio, sabendo que seu número de massa e número de nêutrons são, respectivamente, 43 e 21?

O exercício fornece dois valores, o número de massa e número de nêutrons. Logo:

• A = 43

• n = 21

Para determinar o número de prótons, basta utilizar os valores fornecidos na expressão usada para calcular a massa atômica, reescrita da seguinte forma:

p = A - n

p = 43 – 21

p = 22

3º Exemplo: Qual é o número de massa de um átomo que apresenta um número atômico igual a 60 e que possui no interior do seu núcleo 88 nêutrons?

O exercício fornece dois valores, o número atômico (ou o número de prótons) e o número de nêutrons. Logo:

• Z ou p = 60

• n = 88

Para determinar o número de nêutrons, basta utilizar os valores fornecidos na expressão usada para calcular o número de massa:

A = p + n

A = 60 + 88

A = 148

Por Me. Diogo Lopes Dias

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