Gás Nobre, o que você precisa saber sobre modelos atômicos? Para te responder isso vamos fazer uma viagem no tempo.

Durante muito tempo, a Humanidade buscou explicações para os fenômenos da natureza. Nesse cenário, não poderia ficar de fora a contribuição dos filósofos Demócrito e Leucipo (séc. V a.C) que lançaram a ideia de que se você começasse a dividir a matéria em pequenos pedaços, chegaria em determinado momento, que você não conseguiria mais fazer tal divisão. Essa pequena parte, que seria indivisível, recebeu o nome “átomo”, que em grego significa “não divisível”. Durante muito tempo, a ideia do átomo permaneceu esquecida, mas com o Renascimento (séc. VXI), ressurgiu na Europa a concepção de átomo, e com a evolução da Ciência, vários cientistas estiveram envolvidos em propor melhores explicações para essa ideia de Demócrito e Leucipo, que culminaram no tão importante: Estudo da Evolução dos Modelos Atômicos. Nesse artigo, vamos falar o que você precisa saber sobre os modelos atômicos mais estudados durante o Ensino Médio, os modelos de Dalton, Thomson, Rutherford e Bohr. Preparado(a) pra reagir?

O Modelo Atômico de Dalton (Modelo da Bola de Bilhar)

O que você precisa saber sobre modelos atômicos?

Dalton e o modelo da bola de bilhar

Entre 1803 e 1808, o inglês John Dalton, químico, físico e meteorologista, criou a primeira teoria atômica moderna, baseado nos aspectos quantitativos das Leis Ponderais, que culminou no primeiro modelo atômico. Vamos às principais características do modelo atômico de Dalton?

· Todo elemento é constituído por partículas extremamente pequenas chamadas “átomos”.

· Os átomos não podem ser criados e nem destruídos.

· Os átomos de um mesmo elemento são todos idênticos; átomos de elementos diferentes são diferentes e possuem propriedades diferentes.

· Os átomos se combinam em proporções fixas em massa para formarem compostos.

·  Em uma reação química, não existe criação e nem destruição dos átomos. Os átomos apenas se rearranjam.

Dalton imaginava os átomos em forma de esferas maciças e indivisíveis, por isso o seu modelo é conhecido como o “modelo da bola de bilhar”.

O Modelo Atômico de Thomson (Modelo do Pudim de Ameixas ou de Passas)

O que você precisa saber sobre modelos atômicos?

Thomson e o Pudim de Passas

Em 1897, trabalhando com raios catódicos, o físico britânico Joseph Thomson descobriu a primeira partícula atômica: o elétron, cuja carga elétrica era negativa. Com essa descoberta, Thomson propõe um novo modelo atômico, onde o átomo seria uma esfera maciça e positiva, de material gelatinoso, com elétrons incrustados homogeneamente pela estrutura (tornando-a neutra).

O Modelo Atômico de Rutherford (Átomo Nuclear ou Planetário)

Com a descoberta da Radioatividade e o avanço nos seus estudos, o físico e químico neozelandês Ernest Rutherford, com a ajuda de dois colaboradores, Hans Geiger e Ernest Marsden, realizou um experimento que consistia em bombardear com partículas alfa (emitidas pelo elemento radioativo Polônio), uma fina folha de ouro. O objetivo do experimento era comprovar que o modelo de Thomson estava certo, e o resultado esperado era que a maioria das partículas atravessaria a lâmina sem sofrer desvios, ou uma pequena quantidade, sofreria leves desvios. Só que o experimento demonstrou que uma quantidade pequena e significativa de partículas sofreu grandes desvios, ou foram defletidas para trás, conforme a imagem abaixo:

O que você precisa saber sobre modelos atômicos?

Esse resultado, que não poderia ser explicado tendo como base o Modelo de Thomson, fez com que Rutherford durante dois anos ficasse refletindo sobre a situação, onde o mesmo propôs um novo modelo atômico. Nesse modelo, o átomo seria constituído por duas regiões: núcleo e eletrosfera. O núcleo, seria uma região muito pequena, que contém a maior parte da massa do átomo e carga positiva. A parte maior, seria a região denominada eletrosfera, constituída principalmente por espaços vazios com elétrons girando ao redor do núcleo.

 O que você precisa saber sobre modelos atômicos?
Rutherford e o Átomo Planetário

Rutherford previu a existência de outra partícula, que conferia a carga positiva no átomo. A descoberta dessa partícula foi realizada por ele mesmo no ano de 1919. Essa partícula positiva foi denominada próton. Só que outro problema acabou surgindo: os prótons não conseguiam explicar uma observação que ele tinha feito, que era a questão da massa do núcleo ser maior que a massa dos prótons.

Esse detalhe fez com que ele previsse a existência de outra partícula no núcleo, sem carga elétrica e massa quase igual à do próton. Em 1932, essa partícula foi confirmada pelo físico britânico James Chadwick, e foi denominada “nêutron”.

Modelo Atômico de Bohr

A proposta feita por Rutherford para os elétrons girando ao redor do núcleo, de acordo com a Física Clássica, era um problema, pois os elétrons em determinado momento perderiam energia, e colidiriam com o núcleo.

 O que você precisa saber sobre modelos atômicos?

Físico Dinarmaquês: Niels Bohr

Nesse cenário, o físico dinamarquês Niels Bohr, utilizando do trabalho de Rutherford, e de outros cientistas como Max Planck e Albert Einstein, propôs um modelo atômico para o átomo de hidrogênio, utilizando de postulados para explicar a instabilidade do modelo de Rutherford. Esses postulados foram:

  • o elétron gira ao redor do núcleo em órbitas (níveis de energia) circulares de raios definidos denominadas órbitas estacionárias.
  • Cada órbita estacionária possui um valor determinado de energia. Nessas órbitas o elétron pode se mover sem perder ou ganhar energia.
  • O elétron pode passar de uma órbita estacionária para outra, mediante absorção ou emissão de uma quantidade de energia. A quantidade de energia emitida ou absorvida, sempre na forma de fótons, é sempre igual à diferença de energia envolvidos na transição (salto quântico ou eletrônico).

Dessa forma, podemos interpretar  o seguinte: o salto eletrônico para uma órbita de maior energia ocorre quando o elétron absorve fótons, e nessa situação dizemos que o elétron está em um estado excitado. Quando o elétron excitado retorna para uma órbita de menor energia, há a emissão de fóton (luz). Isso explicaria satisfatoriamente, por exemplo, os fogos de artifício e o teste da chama, onde a cor de cada elemento está relacionada com esses saltos quânticos.

Teste da chama: cada cor está relacionada a um elemento químico

(Imagem: www.sciencenotes.org)

Espero que esse texto tenha te ajudado. Nele exploramos o que você precisa saber sobre modelos atômicos e os cientistas que estão por trás deles. Que outro conteúdo vocês gostariam de revisar? Me contem nos comentários.

Quer aprender a extrair informações da tabela periódica? Leia o texto: https://cienciaemacao.com.br/o-que-e-a-tabela-periodica/

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