Modelo Atômico

OBS.: Esse é o resumo que a Ana Rocha passou no site do CIC. Estou colocando aqui para aqueles que não tem o programa baixado no computador. Obrigada!

          Estudaremos alguns modelos a respeito da estrutura atômica da matéria.

Um modelo é a utilização de imagens de uma realidade fantasticamente microscópica, invisível a nossos olhos.

          Esses modelos são o que mais próximo a Ciência já conseguiu chegar da verdadeira realidade da Natureza.

          A principal característica dos modelos é a de serem transitórios, sendo sempre renovados e atualizados.

1.    Modelo atômico de Dalton

          Em 1803, o cientista inglês John Dalton, baseado em inúmeras experiências consegui provar, cientificamente, a ideia do átomo. Na realidade, ele apenas retomou o conceito dos filósofos gregos.

         Surgia então a TEORIA ATÔMICA CLÁSSICA DA MATÉRIA. Segundo ela, os átomos seriam minúsculas esferas maciças, eletricamente neutras e indivisíveis. Os diferentes tipos de átomos formariam toda a variedade de matéria existente.

2.    Modelo atômico de Thonsom

    No decorrer do século XIX várias observações e experiências foram realizadas para se determinar as propriedades do átomo, levando os cientistas a constatar as propriedades elétricas da matéria.

1º) Atritando um bastão de vidro com  um pedaço de seda, o vidro se eletriza (hoje sabemos que o vidro fica carregado positivamente).

2º) Atritando um bastão de ebonite com um pedaço de lã a ebonite também se eletriza (hoje podemos dizer que a ebonite fica carregada negativamente).

   Como podemos explicar que um material inicialmente neutro possa ficar carregado eletricamente?  
    Não podemos criar eletricidade, mas apenas separar as cargas negativas das positivas, já existentes em igual número num material neutro.

Toda matéria, no estado normal, é formada por partículas elétricas que se neutralizam.

3º) Verificou –se que algumas soluções, deixam passar corrente elétrica, outras não.

          O cientista Arrhenius explica o fato da seguinte forma: Quando a corrente elétrica não passa, é porque a solução é formada apenas por moléculas eletricamente neutras, caso contrário, algumas moléculas são divididas em partículas menores, chamadas íons, alguns com carga elétrica positiva, outros com negativa, e que são responsáveis pelo “transporte” da corrente elétrica.

         Tentando explicar estas e outras observações e experiências, Thonsom em 1904 criou um novo modelo de átomo.

         Segundo ele o átomo seria uma esfera positiva que, para tornar-se neutra, apresentava partículas negativas (elétrons) incrustados em sua superfície. Esse modelo permitia explicar tanto a neutralidade do átomo quanto suas propriedades elétricas. As propriedades elétricas do átomo seriam devidas à perda ou ganho de elétrons.

O modelo atômico de Thonsom ficou então conhecido como o modelo do pudim de ameixas.

3.      Modelo atômico de Rutherford

        Em 1911, o cientista Ernest Rutherford fez uma experiência que foi fundamental para o desvendamento da estrutura atômica, melhorando profundamente o modelo atômico de Thonsom.

        Em resumo, a experiência foi assim. Um pedaço de polônio (A) foi colocado dentro de um bloco de chumbo, eu possuía apenas um orifício por onde saía um feixe de partículas a (B) emitida pelo polônio. O feixe de partículas bombardeia uma lâmina de ouro (C) finíssima. Em torno da lâmina de ouro foi colocado um papel fotográfico.

         Os resultados da experiência foram:

         - observaram-se manchas no papel fotográfico antes e depois da lamina de ouro, ou seja, algumas partículas atravessaram livremente a lâmina de ouro (1); poucas partículas passavam e sofriam desvio (2); muitos poucas não atravessaram a lâmina de ouro (3).

          Rutherford chegou as seguintes conclusões:

          - a lâmina de ouro não seria formada por átomos de ouro maciços e justapostos como pensaram Dalton e Thonsom. A lâmina seria formada por núcleos pequenos, positivos e em torno dos quais haveria um grande espaço vazio.

Observe a esquema abaixo

1.       Ao passar pelos espaços vazios as partículas seguiam sem sofrer desvios.

2.       Ao passar próximo a um núcleo (positivo) as partículas sofriam um desvio.

3.       Ao se chocar de frente com núcleos, as partículas eram repelidas para trás.

      Isso ocorreu porque as partículas α são partículas positivas (e cargas iguais se repelem).

            Mas, se o ouro e formado por núcleos positivos então, como explicar o fato da lâmina de ouro ser eletricamente neutra?

           Rutherford supôs que ao redor do núcleo positivo giravam partículas muito menores e de carga negativa, que foram denominadas elétrons. Como essas partículas eram muito pequenas, elas não atrapalhariam a passagem das partículas α.                                                                                              

          Esse modelo ficou conhecido como MODELO ATÔMICO DE RUTHERFORD e seria semelhante ao sistema solar. O núcleo representaria o sol e os elétrons seriam os planetas, girando em órbitas circulares e formando a chamada eletrosfera.   

4.      Modelo atômico de Bohr:

            Em 1913, o cientista dinamarquês Niels Bohr elaborou uma nova teoria sobre a distribuição e movimento dos elétrons. É que as teorias existentes não conseguiam explicar alguns fatos como:

            - por que certos elementos quando suficientemente aquecidos, emitem luz de uma só cor?                               

Os postulados de Bohr:

PRIMEIRO POSTULADO: Os elétrons descrevem, ao redor do núcleo, órbitas circulares com energia fixa e determinada. Tais órbitas chamam-se órbitas estacionárias.

SEGUNDO POSTULADO: Os elétrons movimentam-se nas órbitas estacionárias e, nesse movimento, não emitem energia espontaneamente.

TERCEIRO POSTULADO: Quando um elétron recebe energia suficiente do exterior, ele salta para outra órbita.Após receber essa energia, o elétron tende a voltar à sua órbita original, devolvendo a energia recebida na forma de luz ou calor. A energia recebida e devolvida é igual à diferença das energias das órbitas em que o salto ocorreu.

O modelo atômico de Bohr apresentava ainda uma dúvida:

- se o núcleo atômico é formado por partículas positivas, por que essas partículas não se repelem e o núcleo, assim, não desmorona?

Em 1932 surgiu a resposta para esta pergunta. O cientista Chadwick provou que no núcleo não existem apenas partículas com carga elétrica positiva (prótons), mas também partículas sem carga elétrica (neutrons). Os neutrons´´isolam`` os prótons, evitando repulsões entre eles.

Portanto,vimos que os modelos atômicos vão sendo modificados e aperfeiçoados à que novos fatos surgem e, desse modo, o conhecimento sobre a estrutura da matéria evolui.