Massa e carga do próton:fatos importantes para a compreensão da estrutura atômica
Por Debra Durkee | Atualizado em 24 de março de 2022
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A massa de um único próton é exatamente 1,672621636×10
-27
kg, um valor conhecido com nove algarismos significativos. No núcleo de um átomo, a massa total dos prótons é aproximadamente igual à massa fornecida pelos nêutrons. Como mais de 99% da massa de um átomo reside no seu núcleo, quase metade da massa do átomo vem apenas dos prótons. Para contextualizar, um próton é cerca de 1.860 vezes mais pesado que um elétron.
Carregar
Os prótons carregam uma carga elementar positiva de +1e, a unidade fundamental da carga elétrica. Isso é exatamente oposto à carga negativa de um elétron. A carga do próton é constante; não muda com a temperatura, pressão ou tempo. Os nêutrons, por outro lado, são eletricamente neutros.
Medição de carga
Os cientistas determinam a carga do próton através de vários métodos de precisão. As constantes de Josephson e vonKlitzing ligam a tensão e o campo magnético às unidades de carga fundamentais. O método Faraday mede a carga transferida por uma corrente elétrica; historicamente, isso envolvia a análise de depósitos de prata após reações eletroquímicas controladas. Embora a constante de Faraday tenha sido amplamente substituída pelo coulomb nas unidades modernas, ela continua sendo um elemento básico na eletroquímica.
Significância
A carga positiva do próton é fundamental para a estabilidade atômica. No hidrogênio, o único átomo com um único próton e sem nêutrons, a carga do próton define o íon hidrogênio (H
+
). O equilíbrio entre prótons e elétrons determina se um átomo é neutro ou ionizado, afetando seu comportamento químico e interações com campos elétricos ou magnéticos.
Considerações
A ionização – remoção de elétrons – torna os átomos instáveis e carregados. Em ambientes como reatores nucleares ou aceleradores de partículas, os átomos ionizados (e os prótons livres resultantes) podem representar riscos de radiação. No entanto, na alta atmosfera, a ionização natural é normalmente inofensiva para os sistemas biológicos.