Explicamos o que são prótons, como foram descobertos, suas propriedades e características. Além disso, o que são núcleons.
O que é um próton?
O próton é um tipo de partícula subatômica , ou seja, uma das partículas mínimas que compõem o átomo. Pertence à família dos férmions e é dotado de carga elétrica positiva .
Toda matéria é feita de átomos , e estes, por sua vez, são essencialmente compostos por três tipos de partículas dotadas de diferentes cargas elétricas: elétrons (carga negativa), nêutrons (carga neutra) e prótons (carga positiva).
Por muito tempo pensou-se que o próton era um tipo fundamental de partícula, ou seja, não podia ser dividido. No entanto, hoje há fortes evidências de que ele é composto de quarks .
Em qualquer caso, o próton é uma partícula subatômica estável. Ao contrário do elétron, que orbita ao redor do núcleo do átomo, os prótons estão contidos no núcleo atômico junto com os nêutrons , contribuindo com a maior parte da massa atômica.
Veja também: Modelos atômicos
Descoberta do próton
Os prótons foram descobertos em 1918 por Ernest Rutherford (1871-1937), um químico e físico britânico. Em meio a experimentos com gás nitrogênio, Rutherford percebeu que seus instrumentos detectavam a presença de núcleos de hidrogênio disparando partículas alfa contra o gás.
Ele concluiu que esses núcleos devem ser partículas fundamentais da matéria, sem saber na época que, exatamente, o núcleo do átomo de hidrogênio contém uma única partícula: um próton. Assim, decidiu-se dar ao hidrogênio o número atômico 1 .
No entanto, é conhecido por experiências científicas anteriores que levaram a essa descoberta . Por exemplo, o físico alemão Eugene Goldstein (1850-1930) em 1886 encontrou íons positivos dentro do átomo, por meio de experimentos com raios catódicos.
Além disso, o britânico JJ Thompson (1856-1940) já havia descoberto os elétrons e sua carga negativa, ou seja, era necessário que houvesse algum outro tipo de partícula com carga oposta no átomo.
Veja também: modelo atômico de Rutherford
Propriedades e características do próton
Os prótons são partículas compostas estáveis , muito mais massivas do que um elétron (1836 vezes) e dotadas de uma carga elementar positiva de 1 (1,6 x 10-19 C). Eles são compostos de três partículas elementares ou quarks : dois “para cima ” (acima) e um ” para baixo ” (abaixo). Sua meia-vida é superior a 10 35 anos , a partir dos quais estão suscetíveis à decomposição.
Os prótons têm, como outras partículas subatômicas, um spin próprio, ou seja, um momento angular intrínseco e invariável, que neste caso é ½ . Esta propriedade é particularmente útil para ressonância magnética nuclear e outras aplicações tecnológicas modernas.
Nucleons
Como são normalmente encontrados no núcleo atômico, os prótons e nêutrons são conhecidos como “núcleons” . Os elétrons, por outro lado, orbitam ao redor deles de forma mais ou menos dispersa.
Os núcleos são ligados entre si por fortes forças nucleares , que apenas em casos de átomos particularmente grandes (como o urânio) podem ceder a outras forças, como o eletromagnético .
Os núcleos constituem a maior porcentagem da massa de qualquer átomo e, portanto, determinam a diferença entre um elemento químico e o outro: por exemplo, o átomo de hidrogênio tem apenas um próton em seu núcleo, enquanto o átomo de hélio tem dois prótons e um ou dois nêutrons, dependendo do isótopo específico.
Número atômico
O número atômico (Z) indica quantos prótons um tipo de átomo possui em seu núcleo. Cada elemento químico tem um número atômico diferente, embora seu comportamento químico seja determinado pelo número de elétrons orbitando seu núcleo (que para um átomo neutro é igual ao número de prótons).
Assim, por exemplo, o cloro (Cl) tem 17 prótons em seu núcleo, de forma que seu número atômico é 17. Este número nunca varia, nem mesmo entre os isótopos (versões) do mesmo átomo, pois diferem entre sim apenas pelo número de nêutrons em seu núcleo.
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