Março – Química – 1ª Série
atômico: o átomo como uma minúscula esfera
maciça, indivisível, impenetrável e indestrutível. Para
ele, todos os átomos de um mesmo elemento
químico são iguais, até mesmo as suas massas. Hoje,
nota-se um equívoco pelo fato da existência dos
isótopos, os quais são átomos de um mesmo
elemento químico que possuem entre si massas
diferentes. Seu modelo atômico também é conhecido
como "modelo da bola de bilhar".
Queridos alunos.
No mês de fevereiro e durante o mês de março
estudamos a evolução dos modelos atômicos, onde
aprendemos que, em ciência, respostas sempre
levam a novas perguntas. O conhecimento científico
não é imutável, muito pelo contrário, cada nova
experiência que não pode ser explicada pelo modelo
atual provoca uma mudança. Isso também vale para
nossas vidas. Precisamos manter nossas mentes
abertas para mudar. Insistir em pré-conceitos nos
impede de olharmos para o futuro com clareza. Bons
estudos e um bom ano para todos nós!
A Evolução dos Modelos Atômicos
(Resumo)
Modelo Atômico de Dalton: "bola de bilhar".
O átomo seria uma esfera (partícula) maciça e
indivisível.
Leucipo (450 a. C.)
(pensamento filosófico)
Leucipo viveu por volta de 450 a. C. e dizia que a
matéria podia ser dividida em partículas cada vez
menores, até chegar-se a um limite.
Thomson (1897)
(métodos experimentais)
Pesquisando os raios catódicos, o físico inglês J. J.
Thomson demonstrou que os mesmos podiam ser
interpretados como sendo um feixe de partículas
carregadas de energia elétrica negativa, as quais
foram chamadas de elétrons. Utilizando campos
magnéticos e elétricos, Thomson conseguiu
determinar a relação entre a carga e a massa do
elétron. Ele conclui 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 que fosse colocado
na Ampola de Crookes (tubo de vidro rarefeito no
qual se faz descargas elétricas em campos elétricos e
magnéticos). Com base em suas conclusões,
Thomson colocou por terra o modelo do átomo
indivisível e apresentou seu modelo, conhecido
também como o "modelo de pudim com passas":
Demócrito
(pensamento filosófico)
Demócrito, discípulo de Leucipo, viveu por volta de
470 a 380 a. C. e afirmava que a matéria era formada
por minúsculas partículas indivisíveis, as quais foram
denominadas de átomo (que em grego significa
"indivisível"). Demócrito postulou que todos os tipos
de matéria era formada a partir da combinação de
átomos de 4 elementos: água, ar , terra e fogo.
Dalton (1.808)
(métodos experimentais)
O químico inglês John Dalton, que viveu entre 1766 a
1825, afirmava que o átomo era a partícula
elementar, a menor partícula que constituía a
matéria. Em 1808, Dalton apresentou seu modelo
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carga negativa (compondo a "enorme" eletrosfera) e
com pequena massa, que neutraliza o átomo.
Modelo de Thomsom: "pudim com passas".
O pudim é toda a esfera positiva (em azul) e as
passas são os elétrons (em amarelo), de carga
negativa.
Rutherford (1911)
(métodos experimentais)
O modelo atômico de Rutherford é baseado nos
resultados da experiência que Rutherford e seus
colaboradores realizaram: bombardeamento de uma
lâmina muito fina (delgada) de ouro (Au) com
partículas alfa (que eram positivas).
Modelo atômico de Rutherford: modelo planetário
do átomo.
O átomo é formado por um núcleo muito pequeno
em relação ao átomo, com carga positiva, no qual se
concentra praticamente toda a massa do átomo. Ao
redor do núcleo localizam-se os elétrons
neutralizando a carga positiva.
Bohr (1913)
(métodos experimentais)
Rutherford e seus colaboradores verificaram que,
para aproximadamente cada 10.000 partículas alfa
que incidiam na lâmina de ouro, apenas uma (1) era
desviada ou refletida. Com isso, concluíram que o
raio do átomo era 10.000 vezes maior que o raio do
núcleo. Comparando, se o núcleo de um átomo
tivesse o tamanho de uma azeitona, o átomo teria o
tamanho do estádio do Morumbi. Surgiu então em
1911, o modelo do átomo nucleado, conhecido como
o
modelo
planetário do
átomo:
o
átomo
é
constituído
por
um
núcleo central positivo, muito pequeno em relação
ao tamanho total do átomo, porém com grande
massa e ao seu redor, localizam-se os elétrons com
Nota-se no modelo de Rutherford dois equívocos:

uma carga negativa, colocada em movimento
ao redor de uma carga positiva estacionária, adquire
movimento espiralado em direção à carga positiva
acabando por colidir com ela;

uma carga negativa em movimento irradia
(perde) energia constantemente, emitindo radiação.
Porém, sabe-se que o átomo em seu estado normal
não emite radiação.
O físico dinamarquês Niels Bohr conseguiu
"solucionar" os equívocos cometidos por Rutherford
baseando-se na seguinte ideia:
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um elétron num átomo adquire apenas certas
energias, e cada energia é representada por uma
órbita definida, particular. Se o elétron recebe
energia ele pula para outra órbita mais afastada do
núcleo. Pode ocorrer no elétron a perda de energia
por irradiação, e sendo assim, o elétron cai para uma
órbita mais próxima do núcleo. Todavia o elétron não
pode ficar entre duas órbitas definidas, específicas,
pois essa não seria uma órbita estável ( órbita não
específica
).
Conclui-se então que: quanto maior a energia do
elétron, mais afastado ele está do núcleo.
de Dalton, Thomson,
respectivamente?
Rutherford
e
Bohr,
02. Qual foi a principal contribuição do Modelo
Atômico de Thomson para os dias atuais?
03. Qual tecnologia atual é uma contribuição direta
das descobertas de Rutherford?
04. De onde vem a luz emitida por vaga-lumes
(bioluminescência) ou pelos fogos de artifício? Qual é
o Modelo Atômico capaz de explicar esses
fenômenos?
Em outras palavras: um elétron só pode estar em
movimento ao redor do núcleo se estiver em órbitas
específicas, definidas, e não se encontra em
movimento ao redor do núcleo em quaisquer
órbitas.
RESPOSTAS:
01.
Dalton – Leis Ponderais das Reações
(Lavoisier – Lei da Conservação das Massas; e Proust
– Lei das Proporções Fixas).
Thomson – Descoberta do elétron.
Rutherford – Descoberta da Radioatividade.
Bohr – Experiências com aquecimento de elementos
químicos e análise dos seus espectros de luz.
As órbitas permitidas constituem os níveis de energia
do átomo ( camadas K L M N...).
Sommerfeld (1916)
(postulou)
02.
A descoberta do elétron abriu caminho para
as maravilhas da tecnologia (televisão e outros
aparelhos eletrônicos).
Após o modelo de Bohr postular a existência de
órbitas circulares específicas, definidas, em 1.916
Sommerfeld postulou a existência de órbitas não só
circulares, mas elípticas também. Para Sommerfeld,
num nível de energia n, havia uma órbita circular e
(n-1) órbitas elípticas de diferentes excentricidades.
03.
A descoberta da existência do núcleo foi o
início dos estudos para a utilização da energia
armazenada no núcleo dos átomos radioativos para
fins pacíficos (energia elétrica nas usinas nucleares e
diagnósticas e tratamento de doenças na medicina
nuclear) e fins militares (bomba atômica e bomba de
hidrogênio).
Por exemplo, no nivel de energia n = 4 (camada N),
havia uma órbita circular e três órbitas elípticas. Cada
uma das órbitas elípticas constitui um subnível, cada
um com sua energia.
04.
A luz emitida é resultado da transição de
elétrons entre as camadas eletrônicas. O modelo de
Bohr explica os fenômenos descritos na pergunta.
PERGUNTAS:
01. Qual foi a principal experiência ou descoberta
responsável pela formulação dos Modelos Atômicos
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