Um átomo de hidrogênio é o átomo mais simples: um único elétron preso por um único próton. Ele tem cerca de 0,11 nanômetro de largura, ou 110 picômetros, medido como o dobro do raio de Bohr. Um nanômetro é um bilionésimo de um metro, e um picômetro é um milésimo de um nanômetro.

Tamanho

Um átomo não tem uma borda definida. Seu elétron não segue uma trajetória fixa, como um planeta. Em vez disso, a física quântica o descreve como uma nuvem de probabilidade: o elétron tem maior probabilidade de ser encontrado a uma determinada distância do núcleo, e é menos provável encontrá-lo mais longe dali. Por isso, os químicos definem o tamanho de um átomo de várias formas, e cada uma resulta em um número diferente.

O valor apresentado aqui é o dobro do raio de Bohr. O raio de Bohr, de 52,9 picômetros, é a distância do próton na qual o elétron tem maior probabilidade de ser encontrado. O dobro disso é 106 picômetros, que arredonda para 110. O nome homenageia Niels Bohr, cujo modelo do átomo, de 1913, colocava o elétron em uma órbita circular exatamente com esse raio.

Outras definições resultam em outros tamanhos. Dois átomos de hidrogênio unidos em uma molécula ficam com seus centros a 74 picômetros de distância um do outro. Outra medida, o raio de van der Waals, baseia-se na proximidade que dois átomos separados conseguem alcançar antes de se repelirem. Por essa medida, um átomo de hidrogênio tem cerca de 220 a 240 picômetros de largura.

Comparações de tamanho

Um átomo de hidrogênio é cerca de 60.000 vezes mais largo que o próton em seu centro, que tem cerca de 1,7 femtômetros de largura. Um femtômetro é um milionésimo de um nanômetro.
Se um átomo de hidrogênio fosse ampliado ao tamanho de um campo de futebol americano, com 110 metros de comprimento, incluindo as zonas finais, seu próton teria menos de 2 milímetros de largura.
Cerca de 750.000 a 950.000 átomos de hidrogênio, lado a lado, cobririam a largura de um fio de cabelo humano.
Um átomo de hidrogênio tem 1,06 ångströms de largura, um pouco mais que um ångström. O ångström, de 100 picômetros, é uma unidade usada para o tamanho dos átomos e o comprimento das ligações químicas.
Nenhum microscópio óptico comum consegue mostrar um átomo de hidrogênio. O menor detalhe que um microscópio desses consegue distinguir tem cerca de 0,2 micrômetro, quase 2.000 vezes a largura do átomo. Um micrômetro é um milionésimo de um metro.

O elemento mais comum

O hidrogênio é o elemento mais abundante no universo. O Sol é composto por cerca de 75% de hidrogênio em massa. Nas altas temperaturas do Sol, os núcleos de hidrogênio se fundem para formar hélio, liberando enormes quantidades de energia. Na Terra, a maior parte do hidrogênio está presente na água.

Formas mais pesadas de hidrogênio

Átomos do mesmo elemento com números diferentes de nêutrons são chamados de isótopos. Em mais de 99,97% dos átomos de hidrogênio na Terra, o núcleo é um único próton, sem nêutrons. Em 1931, Harold Urey e seus colegas na Universidade Columbia detectaram uma forma mais rara, o deutério, com cerca do dobro da massa.

Uma terceira forma, o trítio, tem dois nêutrons além do próton. Ele é radioativo, e metade de qualquer amostra se desintegra a cada 12,3 anos. O trítio se forma naturalmente nas camadas altas da atmosfera, quando raios cósmicos atingem moléculas de nitrogênio no ar.

Fontes

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