Por Drew Lichtenstein, atualizado em 30 de agosto de 2022

Um elemento é uma substância composta inteiramente por um tipo de átomo. A tabela periódica cataloga todos os átomos conhecidos, mas o átomo em si não é a menor partícula conhecida. Em vez disso, cada átomo consiste em três partes fundamentais:elétrons, prótons e nêutrons. Prótons e nêutrons são ainda feitos de constituintes ainda menores, chamados quarks.

Elétrons

Os elétrons são partículas elementares; nenhuma subestrutura conhecida existe. Eles carregam uma carga negativa e determinam as propriedades elétricas de um átomo. Um átomo neutro contém números iguais de elétrons e prótons, enquanto adicionar ou remover elétrons cria íons – versões com carga positiva ou negativa do mesmo elemento. Os elétrons ocupam orbitais ao redor do núcleo e são as partículas que se ligam a outros átomos para formar moléculas.

Prótons

Os prótons definem a identidade de um elemento. O número de prótons no núcleo de um átomo – seu número atômico – determina a posição do elemento na tabela periódica (o hidrogênio tem um, o carbono seis, etc.). Os prótons são massivos em comparação com os elétrons e, junto com os nêutrons, dão massa ao átomo. Eles são encontrados exclusivamente no núcleo.

Nêutrons

Os nêutrons têm massa semelhante à dos prótons, mas não carregam carga elétrica. Embora a alteração do número de elétrons não altere o elemento em si, a variação da contagem de nêutrons produz diferentes isótopos – variantes do mesmo elemento com números de massa distintos. Alguns isótopos são instáveis ​​e decaem, emitindo radiação e liberando energia.

Quarks

Prótons e nêutrons não são fundamentais; eles são compostos de quarks – seis tipos descobertos em 1961:up, down, charme, estranho, bottom e top. Um bárion é formado quando três quarks se unem, razão pela qual prótons e nêutrons são classificados como bárions. Os pares quark-antiquark formam mésons, mas estas partículas têm vida extremamente curta, durando apenas frações de milissegundo.