Nêutron

As partículas subatômicas de carga nula são chamadas de nêutrons. Elas estabilizam as cargas positivas dos prótons. Sua descoberta foi complicada por não possuir carga elétrica.

O nêutron foi a terceira partícula subatômica elementar a ser descoberta. Fica localizado no núcleo atômico, junto com os prótons. Sua descoberta foi difícil, pois a partícula não possui carga elétrica. Saiba mais sobre o nêutron, acerca de sua descoberta, função e como é feito o cálculo.

O que é o nêutron

O nêutron é uma partícula atômica encontrada no núcleo dos átomos, junto com os prótons, que possuem carga positiva. Os nêutrons possuem carga nula e, devido descobertas recentes, são subdivididos em partículas ainda menores, chamadas quarks. A massa do nêutron é semelhante à dos prótons, ou seja, de 1 unidade de massa atômica (u).

Sua existência foi inicialmente questionada por Ernest Rutherford em 1920 quando, em seus experimentos de radioatividade de determinação da estrutura atômica, ele constatou que deveria haver algo a mais no núcleo além dos prótons, visto que a repulsão entre as cargas positivas causaria a desintegração do átomo.

Em 1932, o físico James Chadwick repetiu os experimentos de Rutherford, bombardeando um núcleo de berílio com partículas alfa, e observou haver a emissão de uma partícula com massa semelhante à do próton, porém com carga neutra. Dessa forma, ele comprovou a existência dos nêutrons. Em 1935 essa descoberta lhe rendeu o Prêmio Nobel de Física.

Função do nêutron

Os nêutrons têm papel de estabilizar o núcleo atômico. Se fosse constituído somente de prótons, as cargas positivas sofreriam repulsões que causariam uma quebra do núcleo dos átomos com mais de um próton. É por esse motivo que o átomo de hidrogênio não possui nêutrons, ele só tem um próton que não sofre nenhum tipo de repulsão. A partir do hélio, que tem dois prótons, os nêutrons estão presentes estabilizando o núcleo.

Como calcular o número de nêutrons

A quantidade de nêutrons que um átomo possui é calculada pela diferença entre o número de massa (A) e o número atômico (Z). Isso vem da equação do cálculo de número de massa:

n = A – Z

  • n: número de nêutrons
  • A: número de massa
  • Z: número atômico

É importante ressaltar que o número atômico é igual ao número de prótons (p) de um átomo neutro, portanto alguns livros podem trazer a equação como n = A – p, mas o significado é o mesmo.

Importância do nêutron para o átomo

A descoberta da partícula neutra proporcionou um entendimento maior com relação à estrutura atômica dos elementos químicos. Além disso, o nêutron pode definir os isótonos, ou seja, os elementos que possuem número de massa e atômico diferentes, mas com mesmo número de nêutrons. Por fim, ele garante a estabilidade nuclear dos átomos, equilibrando as cargas positivas dos prótons.

Vídeos sobre os nêutrons

Agora que o conteúdo já foi apresentado, veja alguns vídeos que foram selecionados para ajudar a assimilar o tema referente à estrutura atômica estudado.

Como foi a descoberta da terceira partícula fundamental

No ano de 1920, Rutherford fez um experimento de bombardear núcleo do átomo de berílio com partículas alfa, ou seja, com átomos de hélio. Observou que havia a emissão de uma partícula desconhecida que ele julgou ter carga neutra. Somente 12 anos depois, em 1932 que James Chadwick refez o experimento e conseguiu descrever corretamente que a partícula emitida se tratava de um nêutron. Entenda como foi o experimento e a descoberta.

Como calcular o número de nêutrons de um átomo

Em um átomo, quando se conhece seu número de massa (A) e número atômico (Z), é possível calcular seu número de nêutron (n). Veja esses dois exercícios resolvidos e saiba como calcular n para qualquer átomo com informações obtidas na tabela periódica.

A estrutura atômica completa

Com a descoberta dos nêutrons, a estrutura atômica estava completamente descrita. Sendo assim, um átomo é constituído de três partículas elementares: prótons, nêutrons e elétrons. Saiba mais sobre cada uma delas, qual o valor de massa e carga delas e, além disso, veja como calcular a quantidade de nêutrons em um átomo.

Em síntese, os nêutrons são as partículas de carga elétrica nula presentes no núcleo atômico. Eles estabilizam as cargas positivas dos prótons. Não pare de estudar por aqui, veja mais sobre a estrutura atômica com o estudo da eletrosfera.

Referências

Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente (2005) – Peter Atkins e Loretta Jones
Química: a ciência central (1999) – Theodore L. Brown, Eugene H. LeMay, Bruce E. Bursten e Julia R. Burdge
Química Inorgânica(1992) – Peter Atkins, Duward F. Shriver e Cooper H. Langford

Lucas Makoto Tanaka dos Santos
Por Lucas Makoto Tanaka dos Santos

Bacharel em Química pela Universidade Estadual de Maringá (UEM), mestrando em Química Analítica, com ênfase em desenvolvimento de métodos analíticos, metabolômica e espectrometria de massas no Laboratório de Biomoléculas e Espectrometria de Massas (LaBioMass), na mesma universidade.

Como referenciar este conteúdo

Tanaka dos Santos, Lucas Makoto. Nêutron. Todo Estudo. Disponível em: https://www.todoestudo.com.br/quimica/neutron. Acesso em: 22 de September de 2021.

Exercícios resolvidos

1. [UFS-SE]

O átomo xA2x é isóbaro do 28Ni58. O número de nêutrons em A é:

a) 28
b) 29
c) 30
d) 31
e) 32

O exercício diz que os átomos são isóbaros, ou seja, possuem o mesmo número de massa (Z). Dessa forma, como o Z do níquel é igual a 58 (valor que se encontra no lado superior direito do símbolo do elemento), é possível calcular o valor de x do elemento desconhecido:

2x = 58
x = 58/2
x = 29

Portanto, o elemento A pode ser representado da seguinte forma: 29A58, em que Z = 29 e A = 58. O número de nêutrons (n) é calculado pela equação:

A = Z + n
n = A – Z
n = 58 – 29
n = 29

A alternativa correta é a letra b) 29.

2. [USC-RS]

O conhecimento das partículas subatômicas, bem como do seu número, é útil para a compreensão das propriedades individuais dos átomos. Os átomos distinguem-se uns dos outros pelo número de prótons e de nêutrons que contêm. Com relação ao átomo de boro (5B11), é correto afirmar que ele distingue dos demais átomos por possuir:

a) 5 prótons e 6 nêutrons.
b) o número atômico e o número de nêutrons iguais a 6.
c) o número atômico e o número de nêutrons iguais a 5.
d) número igual de prótons e nêutrons.
e) 11 prótons e 5 nêutrons.

Para o boro, Z = 5 e A = 11. O número de nêutrons é igual a:

A = Z + n
n = A – Z
n = 11 – 5
n = 6

Portanto, a alternativa correta é a letra a) 5 prótons e 6 nêutrons, já que o número de prótons é igual ao número atômico. As outras alternativas estão erradas pois:

b) o número atômico (Z) e o número de nêutrons (n) iguais a 6. → Z = 5 e n = 6;
c) o número atômico (Z) e o número de nêutrons (n) iguais a 5. → Z = 5 e n = 6;
d) número igual de prótons (p) e nêutrons (n). → Z = p = 5 e n = 6;
e) 11 prótons e 5 nêutrons. → p = 5 e n = 6.

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