Resumo de Química - Nêutron

Terceira partícula subatômica descoberta


Nêutron é uma partícula neutra que faz parte do núcleo do átomo. Esse elemento não possui carga elétrica, mas é formado por quarks – partículas elementares que constituem a estrutura da matéria. Na sua composição existem três quarks estáveis: dois do tipo down e um up.
Juntamente com os prótons, que apresentam carga positiva, garante a estabilidade atômica. Como os prótons e nêutrons comportam-se de forma parecida no núcleo e ambos apresentam valores de massa aproximados, são chamados de núcleons.
As partículas de carga nula têm grande utilidade no setor tecnológico, especialmente para o funcionamento de bombas atômicas e reatores empregados na criação de energia nuclear.

Descoberta do nêutron

Quando o químico e físico Ernest Rutherford identificou, através de experimentos com feixe de partículas alfa, que o átomo tinha uma região vazia, onde partículas de carga negativa (elétrons) ficavam girando, e um núcleo – espaço altamente denso, maciço e com prótons – uma questão permaneceu sem resposta.
Considerando que no núcleo atômico houvesse apenas prótons, como ele não passaria por desintegração, uma vez que a presença de partículas positivas iriam sofrer força de repulsão? Diante dessa dúvida, Rutherford realizou outros estudos e admitiu a existência de partículas semelhantes aos prótons no núcleo, mas sem carga elétrica. Tais partículas neutras então diminuiriam a repulsão entre os prótons e permitiria uma estabilidade nuclear.
Essa dedução foi realmente comprovada em 1932, pelo físico James Chadwick. Para isso, ele fez com que o feixe de partículas alfa colidisse com o elemento berílio, o que acabou emitindo uma radiação diferente. Após vários cálculos, percebeu que o núcleo do berílio era radioativo, emitia partículas sem carga elétrica e com massa somente um pouco maior que a dos prótons.
O próprio físico chamou essas partículas subatômicas de nêutrons e afirmou que a sua união com os prótons evitam repulsões e mantém o núcleo estável. Estudos posteriores apontaram que praticamente todos os elementos químicos apresentam isótopos naturais ou artificiais. Isso significa que são constituídos por átomos com o mesmo número de prótons, mas com distintas quantidades de nêutrons. É o caso do carbono, que possui três isótopos:
  • Carbono-12 – Tem seis prótons e seis nêutrons no núcleo, e é o mais abundante na natureza.
  • Carbono-13 – Possui sete nêutrons e seis prótons, sendo o mais raro (1,01 a 1,14%).
  • Carbono-14 – Elemento radioativo com oito nêutros e seis prótons. É absorvido por todos os animais e vegetais, e serve para determinar a idade de fósseis, pois tem tempo de meia-vida de aproximadamente 5730 anos.


Como determinar o número de nêutron?


Como o nêutron é uma partícula neutra, o valor que faz referência à quantidade de prótons no núcleo é o número atômico (Z = p). Já a soma do número de prótons e nêutrons é denominada de número de massa (A = p + n).
Dessa forma, é possível determinar quantidade de nêutrons contidos em um átomo sabendo o número atômico e o número de massa. Ambos os valores são encontrados na tabela periódica.
Vejamos como funciona calculando o número de nêutrons do átomo de alumínio (Al):
massa = 27; número atômico = 13;
Sabendo que Z = p, podemos substituir os valores na equação:
A = p + n
27 = 13 + n
n = 27 - 13
n = 14

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