O átomo é a menor partícula capaz de identificar um elemento químico e participar de uma reação
química.
O estudo do átomo se iniciou na Grécia antiga com o filósofo Leucipo e seu discípulo Demócrito:
para eles, o átomo era o menor componente de toda a matéria existente. Sendo, então, impossível dividí-lo em partes menores. Platão e Aristóteles, filósofos muito influentes na época, recusaram tal proposta e defendiam a ideia de matéria contínua.
Esse conceito de Aristóteles permaneceu até a Renascença, quando por volta de 1650 d.C. o conceito de átomo foi novamente proposto por Pierre Cassendi, filósofo francês.
O conceito de "Teoria atômica" veio a
surgir após a primeira ideia científica de átomo, proposta por John
Dalton após observações experimentais sobre gases e reações químicas.
Os modelos atômicos são, portanto,
teorias fundamentadas na experimentação. Tratam-se, portanto, de
explicações para mostrar o porquê de um determinado fenômeno. Diversos
cientistas desenvolveram suas teorias até que se chegou ao modelo atual.Modelos Atômicos
John Dalton
John Dalton foi o criador da primeira teoria atômica moderna na passagem do século XVIII para o século XIX.
Em 1808, o professor inglês John Dalton propôs uma
explicação da natureza da matéria. A proposta foi baseada em fatos
experimentais. Os principais postulados da teoria de Dalton são:
1. “Toda matéria é composta por minúsculas partículas chamadas átomos”.
2. “Os átomos de um determinado elemento são idênticos em massa e apresentam as mesmas propriedades químicas”.
3. “Átomos de diferentes elementos apresentam massa e propriedades diferentes”.
4. “Átomos são permanentes e indivisíveis, não podendo ser criados e nem destruídos”.
5. “As reações químicas correspondem a uma reorganização de átomos”.
6. “Os compostos são formados pela combinação de átomos de elementos diferentes em proporções fixas”.
A conservação da massa durante uma reação
química (Lei de Lavoisier) e a lei da composição definida (Lei de
Proust) passou a ser explicada a partir desse momento, por meio das
ideias lançadas por Dalton.Joseph John Thomson
Pesquisando sobre raios catódicos e baseando-se em alguns experimentos, J.J. Thomson propôs um novo modelo atômico. Thomson demonstrou que esses raios podiam ser interpretados como sendo um feixe de partículas carregadas de energia elétrica negativa. A essas partículas denominou-se elétrons. Por meio de campos magnético e elétrico pôde-se determinar a relação carga/massa do elétron.
Consequentemente, concluiu-se que os elétrons (raios
catódicos) deveriam ser constituintes de todo tipo de matéria pois
observou que a relação carga/massa do elétron era a mesma para qualquer
gás empregado. O gás era usado no interior de tubos de vidro rarefeitos
denominadas Ampola de Crookes, nos quais se realizavam descargas
elétricas sob diferentes campos elétricos e magnéticos.
Esse foi o primeiro modelo a divisibilidade do átomo, ficando o modelo conhecido como “pudim de passas".
Segundo Thomson, o átomo seria um aglomerado composto de uma parte de
partículas positivas pesadas (prótons) e de partículas negativas
(elétrons), mais leves.Ruther Ford
Em 1911, Ernest Rutherford, estudando a trajetória de partículas a
(partículas positivas) emitidas pelo elemento radioativo polônio,
bombardeou uma fina lâmina de ouro. Ele observou que:
- a maioria das partículas a
atravessavam a lâmina de ouro sem sofrer desvio em sua trajetória
(logo, há uma grande região de vazio, que passou a se chamar
eletrosfera);
- algumas partículas sofriam desvio em sua trajetória: haveria uma repulsão das cargas positivas (partículas a) com uma região pequena também positiva (núcleo).
- um número muito pequeno de partículas
batiam na lâmina e voltavam (portanto, a região central é pequena e
densa, sendo composta portanto, por prótons).
Diante das observações, Rutherford
concluiu que a lâmina de ouro seria constituída por átomos formados com
um núcleo muito pequeno carregado positivamente (no centro do átomo) e
muito denso, rodeado por uma região comparativamente grande onde
estariam os elétrons.
Nesse contexto, surge ainda a ideia de
que os elétrons estariam em movimentos circulares ao redor do núcleo,
uma vez que se estivesse parados, acabariam por se chocar com o núcleo,
positivo.
O pesquisador acreditava que o átomo seria de 10000 a 100000 vezes maior que seu núcleo.
Modelo Atômico Rutherford-Bohr
O modelo proposto por Rutherford foi aperfeiçoado por Bohr. Baseando-se nos estudos feitos em relação ao espectro
do átomo de hidrogênio e na teoria proposta por Planck em 1900
(Teoria Quântica), segundo a qual a energia não é emitida em forma
contínua, mas em ”pacotes”, denominados quanta de energia. Foram propostos os seguintes postulados:
1. Na eletrosfera, os elétrons descrevem
sempre órbitas circulares ao redor do núcleo, chamadas de camadas ou
níveis de energia.
2. Cada camada ocupada por um elétron possui um valor determinado de energia (estado estacionário).
3. Os elétrons só podem ocupar os
níveis que tenham uma determinada quantidade de energia, não sendo
possível ocupar estados intermediários.
4. Ao saltar de um nível para outro mais externo, os elétrons absorvem uma quantidade definida de energia (quantum de energia).
5. Ao retornar ao nível mais interno, o elétron emite um quantum de energia (igual ao absorvido em intensidade), na forma de luz de cor definida ou outra radiação eletromagnética (fóton).
6. Cada órbita é denominada de estado
estacionário e pode ser designada por letras K, L, M, N, O, P, Q. As
camadas podem apresentar:
K = 2 elétrons
L = 8 elétrons
M = 18 elétrons
N = 32 elétrons
O = 32 elétrons
P = 18 elétrons
Q = 2 elétrons
K = 2 elétrons
L = 8 elétrons
M = 18 elétrons
N = 32 elétrons
O = 32 elétrons
P = 18 elétrons
Q = 2 elétrons
7. Cada nível de energia é caracterizado por um número quântico (n), que pode assumir valores inteiros: 1, 2, 3, etc.
Falta achar as imagens Davison
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