Resumo de Química - Próton

Um próton é uma partícula muito pequena, menor, inclusive, do que um átomo. Possui carga elétrica positiva e massa menor do que a de um nêutron. É uma das partículas que constituem o átomo, assim como os nêutrons e elétrons. Na química, o próton é estudado na física de partículas e a sua representação é feita pelos símbolos “p” ou “p+”.

A descoberta dessa partícula foi em 1886, quando o físico alemão Eugen Goldstein criou um tubo e observou que em descargas elétricas surgiam raios massivos e com carga elétrica positiva. A esse raio eletricamente positivo, em 1920 o neozelandês Ernest Rutherford atribuiu o nome de próton, que deriva do grego e significa “primeiro”.

O próton já foi considerado uma partícula fundamental até ser aceito como um composto de três quarks (partículas elementares): dois quarks up (mais leves do que os demais) e um quark down (mais comuns e menos massivos).

Um próton é um hádron, o que significa que para que ocorra relação com outras partículas precisa ser submetido a uma interação forte. Essa partícula possui massa de aproximadamente uma unidade de massa atômica, estando presente em núcleos atômicos e em diversos elementos que contêm o seu próprio número atômico.

Tem um número quântico de spin semi-inteiro, sendo composto por três quarks de valência. Por isso, pode formar bárions (partículas pequenas que interagem fortemente).

Características do próton

Um próton está localizado dentro do núcleo atômico. Trata-se de uma partícula tão minúscula que não pode ser vista nem mesmo por meio de um microscópio comum. Ele é cerca de 100 mil vezes menor do que um átomo, que é considerado a menor parte que torna possível a identificação dos elementos químicos.

Considera-se que a massa real de um próton é de, aproximadamente, 1.007276 u. (1,673 · 10−27 kg). Assim, sua massa relativa é atribuída a 1.

Para a carga elétrica real do próton tem-se o valor aproximado de 1,6 · 10−19 coulombs. Assim, o valor da sua carga é relativa é de +1.

O próton é mais pesado do que o nêutron, que tem carga elétrica nula, e tem a mesma carga que o elétron, com a diferença de que possui sinal positivo.

Cada elemento químico tem um número de prótons. São eles os responsáveis por determinar o número atômico (z) dos elementos. Quando eles possuem o mesmo número de prótons recebem a classificação de isótopos.

A constituição da massa dos prótons é de energia cinética dos quarks e dos campos de glúons (partículas de trocas) que ligam os quarks.

O próton tem característica de ser estável, o que faz com que ele emita partículas que não ligam-se ao núcleo ou ao elétron, sendo chamado de próton livre, que pode ser encontrado em plasmas, raios cósmicos ou no vento solar. A partir dele, torna-se possível captar um elétron e tornar-se hidrogênio neutro, podendo vir a reagir quimicamente com facilidade.

Núcleon

Alguns livros didáticos, principalmente os mais antigos, trazem o termo núcleon para referir-se a um próton ou nêutron que compõem o núcleo atômico. Isso porque por volta de 1960 acreditava-se que os núcleons eram partículas fundamentais.

Atualmente, sabe-se que eles são constituídos por três quarks, assim, a interação entre eles é o resultado de uma ação da força nuclear forte.

Esse termo é, algumas vezes, utilizado para designar o núcleo do átomo como a mesma coisa e pode confundir alguns estudantes. Por isso, é importante saber que o núcleon é diferente do núcleo do átomo, embora o nome cause familiaridade.

Portanto, deve-se saber que o termo núcleon, quando utilizado, refere-se às partículas nucleares (os prótons e os nêutrons), enquanto que o núcleo refere-se à região central do átomo.

Ao estudar esse assunto é possível, ainda, encontrar a expressão “A = p + n”. Isso quer dizer que o número de massa é igual à soma entre o número de prótons e o número de nêutrons, sendo, assim, igual ao número de núcleons.

Número atômico (z)

Em química é muito comum encontrar o termo “número atômico”. É o número total de prótons em um núcleo, sendo representado simbolicamente pela letra “Z”.

A descoberta da existência de um número atômico nos elementos químicos foi no início do século XIX, quando o químico sueco Berzellius realizou experiências com elementos químicos conhecidos naquele tempo.

Ele utilizou como elemento de comparação o Oxigênio (O) e, em 1828, publicou uma tabela com a massa atômica de vários elementos. Contudo, em 1865, o químico belga J. S. Stas apresentou uma tabela atualizada das massas atômicas dos elementos químicos.

Assim, passaram a existir dois elementos tidos como referências para determinar a massa atômica: o oxigênio e o carbono.

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