Modelos atômicos . . . . do começo aos nossos dias

Á t o m o : i n d i v i s í v e l Surgido praticamente de forma intuitiva, o conceito de átomo teve sua origem na Grécia Antiga (há 2400 anos) com os filósofos Demócrito, Leucipo. Não tendo base científica, tais gregos imaginavam um modelo atômico no qual o átomo fosse indestrutível, imutável.

P e n s a m e n t o a r i s t o t é l i c o Ainda na Grécia antiga surgiu algum tempo depois a teoria dos quatro elementos, que foi apoiada por Aristóteles.

T e r r a , a r , f o g o , á g u a Aristóteles divagando em seus pensamentos tenta integrar os quatro elementos . . . "Da terra passamos à água pelo frio. Da água passamos ao ar pela via úmida. Do ar passamos ao fogo pelo calor. Do fogo passamos à terra pela via seca."

O t e m p o p a s s a . . . Graças a isso, o atomismo de Demócrito e Leucipo perdeu força e . . . . . . permaneceu em descrédito durante muitos séculos. *O mundo muçulmano continuou acreditando no atomismo.

Séculos depois, surgem os modelos atômicos . . . . . . Dalton . . . Thomson . . . Rutherford . . . Bohr . . . Sommerfeld . . . Modelo atual

Séculos depois, surgem os modelos atômicos . . . Levando-se em conta os objetivosda disciplina de Ciências, na 8.a série (9.o ano), costuma-se trabalhar alguns modelos atômicos e de forma bastante simplificada.

U m m o d e l o e x p e r i m e n t a l John Dalton propõe um modelo atômico que ficou conhecido por “bola de bilhar”, por lembrar uma bola maciça e indivisível, foi suficiente para explicar as reações químicas como sendo um “rearranjo” entre os átomos. John Dalton (1766-1844)

“ B o l a d e B i l h a r ” Modelo de Dalton. (1808)

E l e t r i c i d a d e é r e a l i d a d e Thomson sugeriu que o átomo seria formado por uma esfera positiva “incrustada” de elétrons (carga elétrica negativa). A conclusão de que a esfera deveria ser positiva está relacionada ao fato de os átomos apresentarem carga elétrica total nula. Joseph Thomson (1856-1940)

“ P u d i m d e A m e i x a s ” O grande mérito de Thomson foi admitir (e comprovar) que o átomo seria divisível. Modelo de Thomson. (1897)

E x p e r i m e n t o d e T h o m s o n Os raios catódicos – estudou a passagem de corrente elétrica por um gás (rarefeito) no interior de um tubo de vidro, que continha duas peças metálicas, uma positiva e outra negativa.

I m p o r t â n c i a . . . J. J. Thomson demostrou, em 1897, a existência de partículas carregadas negativamente, os elétrons. Os átomos, portanto, são divisíveis! Também, determinou a relação entre a carga e a massa dos elétrons, demonstrando que esta relação era constante e independente do material utilizado.

M o d e l o s e v o l u e m Rutherford propôs o modelo que admite um núcleo com cargas elétricas positivas (denominou-as prótons). Ao redor, muitos distantes estariam girando os elétrons (negativos). Entre prótons e elétrons haveria grande espaço vazio. Ernest Rutherford (1871-1937)

“ P l a n e t á r i o ” Modelo de Rutherford. (1911)

Experimento de Rutherford Rutherford bombardeou uma fina lâmina de ouro (0,0001 mm) com partículas "alfa" (núcleo de átomo de hélio: 2 prótons e 2 nêutrons), emitidas pelo "polônio" (Po), contido num bloco de chumbo (Pb), provido de uma abertura estreita, para dar passagem às partículas "alfa" por ele emitidas.     Após a lâmina de ouro (Au), foi colocada uma tela protetora revestida de sulfeto de zinco (ZnS).

Experimento de Rutherford Esquema de funcionamento Equipamento utilizado

Conclusões de Rutherford O átomo seria um imenso vazio, no qual o núcleo ocuparia uma pequena parte, enquanto que os elétrons o circundariam numa região negativa chamada de eletrosfera, modificando assim, o modelo atômico proposto por Thomson. Como ficou o modelo de Rutherford?

U m g r a n d e s a l t o Bohr formulou um modelo atômico com elétrons girando em orbitas circulares e somente a determinadas distâncias do núcleo (órbitas, camadas ou níveis de energia). Niels Bohr (1885 -1962)

N í v e i s e n e r g i a Modelo de Bohr. (1913) núcleo elétrons órbita

E n e r g i a é o q u e i m p o r t a Saliente-se que um elétron não pode permanecer entre dois níveis de energia. Pode “saltar” de níveis internos para níveis externos, quando absorve energia. Ao retornar, devolve ao a energia recebida, geralmente na forma de luz.

P o s t u l a d o s d e B o h r . . . e fogos de artifício A linha vermelha no espectro atômico é causada por elétrons saltando da terceira órbita para a segunda órbita

N ú c l e o p e s a d o James Chadwick descobriu/comprovou uma outra partícula subatômica de massa muito próxima à massa do próton, mas sem carga elétrica (neutra, portanto). Essa partícula passou a ser chamada nêutron e localiza-se no núcleo do átomo. James Chadwick (1891 -1974)

.Rutherford-Bohr- Sommerfeld Chadwick. T r a b a l h o d e e q u i p e Modelo de .Rutherford-Bohr- Sommerfeld Chadwick. (1932)

O estudo dos modelos atômicos não se encerra aqui. C o n s i d e r a ç õ e s f i n a i s . . . O estudo dos modelos atômicos não se encerra aqui. Muitos detalhes foram descobertos nos anos seguintes, culminando, por exemplo, estudo aprofundado da energia nuclear e suas consequências para a humanidade. A Química, por sua vez, avançou extraordinariamente graças aos estudos desses cientistas pioneiros. Tal abordagem a resepeito dos modelos atômicos, contudo, deixaremos para o Ensino Médio.