Olá, alunos! Como vocês estão? Vamos iniciar o conteúdo de nossa quinta aula: A Evolução dos Modelos Atômicos.
Na aula de hoje, vamos
avaliar um pouco melhor a evolução dos modelos atômicos ao longo da história,
até chegarmos aos modelos aceitos atualmente.
Visto que não é possível
visualizar um átomo isoladamente, os cientistas, com o passar do tempo, criaram
modelos atômicos, ou seja, imagens que servem para explicar a
constituição, propriedades e comportamento dos átomos.
Os primeiros que
imaginaram a existência dos átomos foram os filósofos gregos Leucipo e
Demócrito em, aproximadamente, 450 a.C. Segundo eles, tudo seria formado por
minúsculas partículas indivisíveis. Daí a origem do nome “átomo”, que vem do grego a
(não) e tomo (partes). No entanto, essas ideias não puderam ser comprovadas
na época, constituindo-se apenas como hipóteses. Assim, outras teorias tomaram
o seu lugar e o pensamento de que tudo seria composto por átomos ficou
esquecido durante uma boa parte da história da humanidade.
Mas, no século XIX,
alguns cientistas passaram a realizar testes experimentais cada vez mais
precisos graças aos avanços tecnológicos. Com isso, não só se descobriu que
tudo era realmente formado por minúsculas partículas, mas também foi possível
entender cada vez mais sobre a estrutura atômica.
Os
cientistas usaram as informações descobertas por outros estudiosos para desenvolver
o modelo atômico. Dessa forma, as descobertas de um cientista eram substituídas pelas de outros.
Os conceitos que estavam corretos permaneciam, mas os que comprovadamente não
eram reais passavam a ser abandonados. Assim, novos modelos atômicos foram
criados. Essa série de descobertas da estrutura atômica, até se chegar aos
modelos aceitos hoje, ficou conhecida como a evolução do modelo atômico.
São cinco, as principais
teorias atômicas estudadas nessa evolução. Vejamos cada uma resumidamente:
1.
Modelo atômico de Dalton
Em 1803, Dalton retomou
as ideias de Leucipo e Demócrito e propôs o seguinte:
“A
matéria é formada por átomos, que são partículas minúsculas, maciças, esféricas
e indivisíveis.”
Esse modelo fazia uma analogia à estrutura de uma bola de bilhar.
Todos os átomos seriam assim, diferenciando-se somente pela massa, tamanho e
propriedades para formar elementos químicos diferentes. Veja a imagem abaixo:
2.
Modelo atômico de Thomson
Por meio de um
experimento com uma ampola de Crookes (um tubo de vidro fechado com um eletrodo
positivo e um negativo, onde se colocavam gases em pressões baixíssimas e
submetidos a altas voltagens), Thomson descobriu que existiam partículas
negativas que compunham a matéria. Isso significava que o modelo de Dalton
estava errado porque o átomo seria
divisível, tendo em vista que ele teria partículas ainda menores negativas
chamadas de elétrons.
Visto que o átomo é
neutro, cargas positivas também deveriam existir. Assim, J. J. Thomson propôs o
seguinte em 1898:
“O
átomo é constituído de uma partícula esférica de carga positiva, não maciça,
incrustada de elétrons (negativos), de modo que sua carga elétrica total é
nula.”
Então, entre 1903 e 1904
Thomson propôs um novo modelo atômico, parecido com um pudim ou bolo de passas:
3.
Modelo atômico de Rutherford
Em 1911, o físico
neozelandês Ernest Rutherford realizou um experimento em que ele bombardeou uma
finíssima lâmina de ouro com partículas alfa (α), emitidas por uma amostra de
polônio (material radioativo), que ficava dentro de um bloco de chumbo com um
pequeno orifício pelo qual as partículas passavam.
Por meio dos resultados
desse experimento, Rutherford percebeu que, na verdade, o átomo não seria maciço como propôs os modelos de Dalton e
Thomson. Veja o que ele propôs:
“O
átomo é descontínuo e é formado por duas regiões: o núcleo e a eletrosfera. O
núcleo é denso e tem carga positiva, ou seja, é constituído de prótons. A
eletrosfera é uma grande região vazia onde os elétrons ficam girando ao redor
do núcleo.”
Observem, na imagem abaixo,
apenas prótons formando o núcleo e elétrons em órbitas sem níveis energéticos, na eletrosfera.
O seu modelo era semelhante ao Sistema
Solar, com o núcleo de prótons representando o sol e a eletrosfera
representando os planetas:
Em 1932, o cientista
Chadwick descobriu a terceira partícula subatômica, o nêutron. Dessa forma, o
modelo de Rutherford passou a ter os nêutrons no núcleo junto aos prótons,
ficando assim:
4.
Modelo atômico de Rutherford-Bohr
Esse modelo recebeu esse
nome porque, em 1913, o cientista Niels Bohr (1885-1962) propôs um modelo que
se baseou no de Rutherford, apenas o aprimorando. Entre seus principais
postulados, temos o seguinte:
“Os
elétrons movem-se em órbitas circulares, e cada órbita apresenta uma energia
bem definida e constante (nível de energia) para cada elétron de um átomo.”
Essas camadas eletrônicas
ou níveis de energia passaram a ser representadas pelas letras K, L, M, N, O, P
e Q, respectivamente, no sentido da camada mais próxima ao núcleo para a mais
externa.
O modelo Rutherford-Bohr
também pode ser observado na seguinte imagem:
5.
Modelo atômico de Schrödinger
O modelo proposto por
Erwin Schrödinger, em 1926, é utilizado até hoje e chama-se modelo da nuvem eletrônica. Nele, o
átomo é formado por uma pequena região central, chamada núcleo e, ao seu redor, existe uma região muito maior que se chama
de nuvem eletrônica, e é nela que se
encontram os elétrons, que podem
se mover ao redor do núcleo como ondas estacionárias. Este modelo será mais
bem estudado no ensino médio.
Em nível de comparação, os últimos modelos atômicos propostos:
Observe a linha do tempo da evolução dos
modelos atômicos:
Para entender um pouco mais, assista ao vídeo:
:: Atividades
- Releitura da página 155 da apostila;
- Após fazer a leitura da apostila, além de assistir ao vídeo, clique na imagem abaixo para abrir o formulário de exercícios:
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Bons estudos! Professora Amanda
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