Para minimizar os efeitos das forças de repulsão dos prótons no núcleo, a natureza utiliza partículas sem carga elétrica, chamadas nêutrons. Portanto, a principal função dos nêutrons é estabilizar o núcleo energeticamente, reduzindo as forças de repulsão próton↔próton.
Nêutron (n) é uma pequena partícula que constitui o núcleo do átomo. Não tem carga e é formada por partículas ainda menores, as quais recebem o nome de quarks. O nêutron, ou neutrão (em português europeu), é formado por dois quarks down e um quark up.
É o número de prótons que determina o número atômico dos elementos químicos (Z). Assim, cada elemento tem um determinado número de prótons. Os elementos que têm o mesmo número de prótons são chamados de isótopos.
Esse cientista realizava experimentos com radioatividade quando constatou a presença de uma partícula que não possuía carga elétrica, ele a batizou de Nêutron (carga nula).
O elétron é uma partícula fundamental presente na estrutura atômica. Dotado de carga elétrica negativa, é importante para explicar efeitos associados à matéria. Representação artística de um átomo, em que se vê uma nuvem de elétrons em torno do núcleo atômico.
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Os elétrons são partículas de carga negativa que ficam girando ao redor do núcleo atômico e possuem massa 1836 vezes menor que a dos prótons e nêutrons. Os elétrons são partículas que fazem parte da constituição do átomo.
Elétrons podem ser criados a partir do decaimento beta de isótopos radioativos e em colisões de alta energia, por exemplo quando os raios cósmicos entram na atmosfera terrestre. A antipartícula do elétron é denominada pósitron; tem muitas características idênticas às do elétron, mas sua carga elétrica é positiva.
Há dois tipos de carga elétrica (positiva e negativa), os prótons possuem carga elétrica positiva e os elétrons possuem carga elétrica negativa.
Prótons – Partículas de carga positiva que compõem o núcleo de um átomo; Elétrons – Partículas de carga negativa localizadas na eletrosfera; Nêutrons – Partículas de carga neutra que, assim como os prótons, constituem o núcleo do átomo.
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.
O próton é feito de dois quarks u e um d . A diferença fundamental é a carga elétrica. O quark u tem carga de + 2/3, o quark d tem carga de - 1/3.” “O píon foi previsto, mas demorou um pouco para ser observado.
O próton é um composto de três quarks, sendo dois quarks up e um quark down. Por quarks entende-se que são partículas que possuem duas propriedades importantes e podem ser classificados como top (t), bottom (b), charm (c), strange (s), up (u) e down (d). Estes dois últimos estão presentes também nos nêutrons.
Eles são as menores unidades de uma matéria, formada por alguns elementos: elétrons (carga elétrica negativa), nêutrons (carga elétrica neutra) e prótons (carga elétrica positiva). Os prótons e nêutrons se localizam no centro do átomo, enquanto os elétrons giram ao redor do núcleo.
Os prótons e nêutrons se localizam no núcleo atômico, já os elétrons estão fora do núcleo.
A carga do elétron é exatamente -1,602 176 634 × 10−19 C, que é o mesmo valor da carga do próton, porém de sinal contrário.
Para calcularmos a carga elétrica desse corpo, basta levarmos em conta a diferença entre o número de prótons e elétrons, observe: Como explicado no enunciado, o corpo tem mais prótons que elétrons, por isso, sua carga será positiva.
No entanto, o valor conhecido atualmente da carga eletrônica só foi precisamente determinado pelo físico norte-americano Robert Andrews Millikan (1868-1953) em 1909. A descoberta rendeu a ele o prêmio Nobel de Física em 1923. Seu experimento ficou conhecido como Experimento da Gota de Óleo.
Logo, o número de nêutron é o resultado da diminuição do número atômico (Z) e do número da massa (A). Assim, a fórmula segue da seguinte maneira: n = A – Z. Dessa forma, o que pode ser observado é que o número atômico é determinado pelo número de prótons.
Número de prótons: Z = A - n ou P = A - n. Número de nêutrons: n = A - Z.
Sabe-se que o próton e o nêutron têm, cada um, 1,6 x 10-24 grama (ou 0,0000000000000000000000016 g). É infinitamente pequeno, mas ainda assim é 1 840 vezes mais pesado que a massa do elétron, de apenas 9,1 x 10-28 grama.
O elétron também é uma partícula elementar. Existem seis quarks que são classificados em pares: up/down; charmoso/estranho e top/botton. Os quarks possuem cargas elétricas fracionárias: a) carga +(2/3)e: quark up, top, charmoso (charm); b) carga -(1/3)e : quark down, bottom e estranho (strange).
Até o momento já foram observados seis tipos de quarks, também chamados sabores, que são o quark u (up), o quark d (down), o quark s (strange), o quark c (charm), o quark b (bottom) e o quark t (top), [5].
Para determinar o número de prótons e elétrons, basta lembrar que o número atômico é igual ao número de prótons e ao número de elétrons. Logo, o átomo de ferro apresenta 26 prótons e 26 elétrons. Obs.: Como o número de elétrons é igual ao número de prótons, esse átomo apresenta 18 elétrons.
Os elétrons livres são, portanto, fundamentais para a condução elétrica. Eles também se encontram na ionosfera, camada atmosférica com presença de íons, em que se encontram as ondas de rádio. Porém, na própria ionosfera, os elétrons livres, em suas camadas mais baixas, se recombinam com os diversos elementos.
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