O que é um átomo neutro? (Com exemplos)

Um átomo neutro é aquele que carece de carga elétrica devido a uma compensação entre o número de seus prótons e elétrons. Ambos são partículas subatômicas com carga elétrica.

Os prótons são aglomerados ao lado dos nêutrons e compõem o núcleo; enquanto os elétrons desfocam a definição de uma nuvem eletrônica. Quando o número de prótons em um átomo, igual ao seu número atômico (Z), é igual ao número de elétrons, diz-se que há uma troca entre as cargas elétricas dentro do átomo.

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Átomo de hidrogênio. Fonte: Mets501 via Wikipedia.

Existe, por exemplo, um átomo de hidrogênio (imagem superior), que possui próton e elétron. O próton é posicionado no centro do átomo como seu núcleo, enquanto o elétron orbita o espaço circundante, deixando regiões com menor densidade de elétrons à medida que se afasta do núcleo.

Este é um átomo neutro porque é verdade que Z é igual ao número de elétrons (1p = 1e). Se o átomo H perdesse esse próton único, o raio atômico diminuiria e a carga de prótons prevaleceria, tornando-se o cátion H + (hidrônio). Se, por outro lado, um elétron ganhasse, houvesse dois elétrons e se tornaria o ânion H (hidreto).

Neutro vs íon

Para o exemplo do átomo neutro de H, verificou-se que o número de prótons é igual ao número de elétrons (1p = 1e); situação que não ocorre com os íons derivados da perda ou ganho de um elétron .

Os íons são formados por uma mudança no número de elétrons, porque o átomo os ganha (-) ou os perde (+).

No átomo do cátion H +, a carga de valência do próton solitário predomina contra a ausência total de um elétron (1p> 0e). Isso vale para todos os outros átomos mais pesados ​​(np> ne) da tabela periódica .

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Embora a presença de uma carga positiva possa parecer insignificante, ela altera diagonalmente as características do elemento em questão.

Por outro lado, no átomo do ânion H a carga negativa dos dois elétrons predomina contra o próton único do núcleo (1p <2e). Da mesma forma, os outros ânions de maior massa têm um excesso de elétrons em comparação com o número de prótons (np <ne). As propriedades químicas de H + e H são totalmente diferentes de H.

Na vs Na +

Um exemplo mais conhecido é o do sódio metálico. Seu átomo neutro, Na, com Z = 11, possui 11 prótons; portanto, deve haver 11 elétrons para compensar as cargas positivas (11p = 11e).

O sódio, sendo um elemento metálico altamente eletropositivo, perde seus elétrons com muita facilidade; nesse caso, ele perde apenas um, o de sua camada de valência (11p> 10e). Assim, é formado o cátion Na + , que interage eletrostaticamente com um ânion; como cloreto, Cl , em sal de cloreto de sódio, NaCl.

O sódio metálico é venenoso e corrosivo, enquanto seu cátion está presente no interior das células. Isso demonstra como as propriedades de um elemento podem variar drasticamente quando ele ganha ou perde elétrons.

Por outro lado, o ânion Na (soduro, hipoteticamente) não existe; e se pudesse ser formado, seria extremamente reativo, uma vez que é contra a natureza química do sódio ganhar elétrons. O Na teria 12 elétrons, excedendo a carga positiva de seu núcleo (11p <12e).

Moléculas neutras

Os átomos se ligam covalentemente para dar origem a moléculas, que também podem ser chamadas de compostos. Não pode haver íons isolados dentro de uma molécula; em vez disso, existem átomos com cargas formais positivas ou negativas. Esses átomos carregados afetam a carga líquida da molécula, transformando-a em um íon poliatômico.

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Para que uma molécula seja neutra, a soma das cargas formais de seus átomos deve ser igual a zero; ou, mais simplesmente, todos os seus átomos são neutros. Se os átomos que compõem uma molécula são neutros, também será.

Por exemplo, tem a molécula de água, H 2 O. A dois átomos de H são neutros, como o átomo de oxigénio. Eles não podem ser representados da mesma maneira como mostrado na imagem do átomo de hidrogênio; pois, embora o núcleo não mude, a nuvem eletrônica muda.

O íon hidrônio, H 3 O + , por outro lado, possui um átomo de oxigênio com uma carga parcial positiva. Isso significa que nesse íon poliatômico perde um elétron e, portanto, seu número de prótons é maior que o de seus elétrons.

Exemplos

Oxigênio

O átomo de oxigênio neutro possui 8 prótons e 8 elétrons. Quando ele ganha dois elétrons, forma o que é conhecido como óxido de ânion, OU 2- . Nele predominam cargas negativas, com um excesso de dois elétrons (8p <10e).

Os átomos de oxigênio neutro têm uma alta tendência a reagir e se ligar para formar O 2 . É por essa razão que não existem ó átomos “soltos” por aí para o seu destino e sem reagir com nada. Todas as reações conhecidas para esse gás são atribuídas ao oxigênio molecular, O 2 .

Cobre

O cobre possui 29 prótons e 29 elétrons (além de nêutrons). Ao contrário do oxigênio, seus átomos neutros podem ser encontrados na natureza devido à sua ligação metálica e relativa estabilidade.

Como o sódio, ele tende a perder elétrons em vez de conquistá-los. Dada sua configuração eletrônica e para outros aspectos, pode perder um ou dois elétrons, tornando-se cuproso, Cu + ou cátions cúpricos, Cu 2+ , respectivamente.

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O cátion Cu + possui um elétron a menos (29p <28e) e o Cu 2+ perdeu dois elétrons (29p <27e).

Gases nobres

Os gases nobres (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn), são um dos poucos elementos que existem na forma de seus átomos neutros. Seus números atômicos são: 2, 10, 18, 36, 54 e 86, respectivamente. Eles não ganham ou perdem elétrons; embora o xenônio, Xe, possa formar compostos com fluoreto e perder elétrons.

Ligas metálicas

Os metais, se protegidos da corrosão, podem manter seus átomos neutros, unidos por ligações metálicas. Nas ligas, soluções metálicas sólidas, os átomos permanecem (principalmente) neutros. No latão, por exemplo, existem átomos neutros de Cu e Zn.

Referências

  1. Jetser Carasco. (2016). O que é um átomo neutro? Recuperado de: introdução-para-física.com
  2. Marcações, Samuel. (25 de abril de 2017). Exemplos de átomos não neutros. Sciencing Recuperado de: sciencing.com
  3. Chem4kids (2018) .Olhando para os íons. Recuperado de: chem4kids.com
  4. Whitten, Davis, Peck e Stanley. (2008). Química (8a ed.). Aprendizagem CENGAGE.
  5. Shiver & Atkins. (2008). Química Inorgânica (Quarta edição). Mc Graw Hill

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