Um átomo pode ser considerado instável de duas maneiras. Se ele pegar ou perder um elétron, ele se torna eletricamente carregado e altamente reativo. Tais átomos eletricamente carregados são conhecidos como íons. A instabilidade também pode ocorrer no núcleo quando o número de prótons e nêutrons é desequilibrado. Em um esforço para atingir o equilíbrio, o átomo emite partículas na forma de radiação até que o núcleo esteja estável. Esses átomos instáveis ​​são considerados radioativos.

TL; DR (muito longo; não lidos)

Íons são eletricamente instáveis ​​e rapidamente formam ligações químicas. Átomos com núcleos instáveis ​​emitem radiação até que os núcleos se tornem estáveis.

O que é um átomo estável?

Para entender melhor os átomos instáveis, ajuda a avaliar o que constitui a estabilidade. No modelo planetário familiar, um átomo consiste de um núcleo de partículas pesadas carregadas positivamente, chamadas prótons, e eletricamente neutras, chamadas de nêutrons. Orbitar o núcleo é uma nuvem de elétrons mais leves e carregados negativamente. Prótons e elétrons têm cargas iguais e opostas.

Quando o átomo é estável, ele tem uma carga elétrica líquida de 0, o que significa que o número de prótons é igual ao número de elétrons. O núcleo também é equilibrado, em que o número de prótons é igual ao número de nêutrons. Tal átomo não é inerte. Ele ainda pode combinar-se com outros para formar compostos químicos, e sua propensão para fazê-lo depende do número de seus elétrons de valência, ou dos elétrons que podem ser compartilhados com outros átomos.

Quando um átomo se torna uma íon

Quando um átomo perde ou ganha um elétron, ele se torna um íon. Se ganhar um elétron, é um cátion e, se perder, é um ânion. Isso ocorre mais comumente em reações químicas, nas quais os átomos compartilham elétrons para formar uma camada externa estável de 8. Por exemplo, a molécula de água consiste em dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio. Os átomos de hidrogênio, cada um, entregam seu único elétron para se tornarem íons carregados positivamente, enquanto o átomo de oxigênio os aceita para se tornarem carregados negativamente. A combinação forma uma molécula muito estável, se ligeiramente eletricamente polar.

Íons livres podem existir em solução ou em materiais sujeitos a um campo elétrico. Quando eles existem em solução, a solução se torna um eletrólito, que é capaz de conduzir eletricidade. Por causa de sua carga elétrica, íons têm uma maior propensão a combinar e formar compostos do que átomos eletricamente neutros.

Instabilidade Nuclear, ou Radioatividade

Quando um núcleo atômico tem um excesso de prótons ou nêutrons, Ele os joga fora em um esforço para alcançar um estado equilibrado. Por causa da força da força que une o núcleo, as partículas que emergem de núcleos instáveis, que são chamados radionuclídeos, são muito energéticas. Esses núcleos podem emitir raios alfa, compostos de prótons e nêutrons; raios beta , que são elétrons carregados negativamente ou positivamente; e raios gama, que são fótons de alta energia.

Quando um radionuclídeo perde um nêutron, ele se torna um isótopo diferente do mesmo elemento, mas quando perde um próton, ele se torna um elemento completamente diferente. O átomo continua emitindo radiação radioativa até alcançar um número estável de prótons e nêutrons. O tempo que leva para que metade de uma determinada amostra de isótopo particular se decomponha em uma forma estável é chamada de meia-vida. A meia-vida pode variar de frações de segundo no caso do polônio-215 até bilhões de anos no caso do urânio-238.