O QUE É UM ÁTOMO NEUTRO? (COM EXEMPLOS) - QUÍMICA - 2025

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

Os prótons são aglomerados com nêutrons e constituem o núcleo; enquanto os elétrons estão borrados definindo 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 um trade-off entre as cargas elétricas dentro do átomo.

Átomo de hidrogênio. Fonte: Mets501 via Wikipedia.

Por exemplo, você tem um átomo de hidrogênio (imagem superior), que tem um próton e um elétron. O próton é posicionado no centro do átomo como seu núcleo, enquanto o elétron orbita o espaço circundante, deixando regiões de densidade eletrônica mais baixa à medida que se afasta do núcleo.

Este é um átomo neutro porque Z é igual ao número de elétrons (1p = 1e). Se o átomo H perdesse aquele único próton, o raio atômico encolheria e a carga no próton prevaleceria, tornando-se o cátion H ⁺ (hydron). Se, por outro lado, ganhasse um elétron, haveria dois elétrons e se tornaria o ânion H ^- (hidreto).

Átomo 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 íons derivados da perda ou ganho de um elétron.

Os íons são formados por uma mudança no número de elétrons, seja devido ao átomo ganhá-los (-) ou perdê-los (+).

No átomo do cátion H ^+, a carga de valência de um único próton predomina sobre a ausência total de um elétron (1p> 0e). Isso é verdade para todos os outros átomos mais pesados ​​(np> ne) na tabela periódica.

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 único próton do núcleo (1p <2e). Da mesma forma, os outros ânions de maior massa possuem um excesso de elétrons em relação ao número de prótons (np+ 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, tem 11 prótons; portanto, deve haver 11 elétrons para compensar as cargas positivas (11p = 11e).

O sódio, sendo um elemento metálico altamente eletropositivo, perde facilmente seus elétrons; neste caso, ele perde apenas um, o de sua camada de valência (11p> 10e). Assim, forma-se o cátion Na ⁺, que interage eletrostaticamente com um ânion; como o cloreto, Cl ^-, no sal de cloreto de sódio, NaCl.

O sódio metálico é venenoso e corrosivo, enquanto seu cátion está até presente dentro das células. Isso mostra como as propriedades de um elemento podem mudar drasticamente quando ele ganha ou perde elétrons.

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

Moléculas neutras

Os átomos são covalentemente ligados para dar origem a moléculas, que também podem ser chamadas de compostos. Dentro de uma molécula não pode haver íons isolados; 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.

Para uma molécula ser 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 formam uma molécula são neutros, isso também o será.

Por exemplo, você tem a molécula de água, H ₂ O. Seus dois átomos de H são neutros, assim como o átomo de oxigênio. Eles não podem ser representados da mesma maneira como mostrado na imagem do átomo de hidrogênio; já que, embora o núcleo não mude, a nuvem eletrônica sim.

O íon hidrônio, H ₃ O ⁺, por outro lado, possui um átomo de oxigênio parcialmente carregado positivamente. Isso significa que nesse íon poliatômico ele perde um elétron e, portanto, seu número de prótons é maior do que o de seus elétrons.

Exemplos

Oxigênio

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

Os átomos neutros de oxigênio têm uma alta tendência de reagir e se ligar para formar O ₂. É por essa razão que não existem átomos de O "soltos" por aí por conta própria e sem reagir com nada. Todas as reações conhecidas para este gás são atribuídas ao oxigênio molecular, O ₂.

Cobre

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

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

O cátion Cu ⁺ tem 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, xenônio, Xe, possa formar compostos com flúor e perder elétrons.

Ligas de metais

Os metais, se protegidos da corrosão, podem manter seus átomos neutros, unidos por ligações metálicas. Em ligas, soluções sólidas de metais, 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-to-physics.com
2. Marcações, Samuel. (25 de abril de 2017). Exemplos de átomos não neutros. Ciência. Recuperado de: sciencing.com
3. Chem4kids. (2018).Olhando para Íons. Recuperado de: chem4kids.com
4. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Química. (8ª ed.). CENGAGE Learning.
5. Shiver & Atkins. (2008). Química Inorgânica. (Quarta edição). Mc Graw Hill.