Química (Setor B) - 1ª Série
Modelos Atômicos
Data: 20 de março de 2007
Como saber sobre a estrutura de um átomo, se não se pode ver um? Essa investigação
equivaleria a saber, por exemplo, qual é o conteúdo de uma bolsa sem poder abri-la. É
possível fazer experiências com a bolsa, como manuseá-la, submetê-la a agitação, etc.. ,
e com isso ter uma idéia de seu conteúdo. Na investigação da estrutura atômica, através
de experiências feitas com os materiais, os cientistas chegam a uma determinada idéia de
como seria o átomo, ou seja, constróem um modelo. Ao longo da história, vários modelos
foram propostos, o que dá uma dimensão admirável de como a ciência evolui: com
verdades provisórias, substituídas quando não dão mais conta das observações e dos
dados experimentais.
A primeira idéia de átomo da história foi puramente filosófica (ou seja, não obtida pela
metodologia das ciências naturais, com experimentos controlados e manipulados), de dois
filósofos pré-socráticos: Leucipo e Demócrito. Eles imaginaram o que aconteceria se a
matéria fosse seguidamente dividida até o momento em que isso não fosse mais possível
– chegar-se-ia à menor partícula formadora da matéria, a que eles chamaram de átomo
(a=não; tomo=divisão → não-divisível).
O Modelo de Dalton
O primeiro modelo atômico baseado em experimentação foi o modelo de Dalton, de
1803. Dalton baseou-se nas chamadas leis ponderais (de Lavoisier e Proust) para chegar
à conclusão de que o átomo seria uma esfera maciça (sem espaços vazios, como uma
bola de bilhar ou de gude) e indivisível.
O Modelo de Thomson
Por que o modelo de Dalton foi substituído? É preciso entender primeiro por que ele foi
aceito. O que um cientista faz, dentro de comunidade científica, é apresentar sua
conclusão e explicar todo o caminho percorrido para chegar a ela. Se for coerente e
convincente, sua proposição é aceita. Por muito tempo o modelo de Dalton foi acolhido
como a representação mais fiel do átomo. No entanto, seu modelo foi confrontado com
fenômenos já observados na época: a Eletricidade e a Radioatividade. Como seu modelo
não conseguia explicar esses fenômenos, acabou por ser abandonado. Em 1887, o
eminente cientista Joseph Thomson, também conhecido como Lord Kelvin, propôs o
modelo do “pudim de passas”- o átomo seria divisível, com um centro positivo e cargas
negativas incrustadas:
Modelo de
Thomson: um
centro positivo, e
cargas negativas
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O modelo de Thomson introduziu uma novidade importantíssima: o átomo é divisível,
ou seja, há partículas menores que o átomo dentro do átomo. A partir daí, não há mais
sentido em chamá-lo de átomo, pois átomo significa indivisível, mas o nome foi mantido
por uma questão de tradição.
O Modelo de Rutherford
Em 1911, o brilhante cientista Ernest Rutherford realizou um experimento que marcaria
para sempre a investigação atômica: utilizou polônio, um material radioativo emissor de
partículas alfa (α , pequenas partículas de carga positiva), e usou-as para bombardear
uma fina folha de ouro. O resultado do experimento foi:
1) A grande maioria das partículas passou pela folha sem sofrer desvio;
2) Algumas partículas bateram e voltaram;
3) Algumas partículas sofreram desvio.
Baseado nessas conclusões, Rutherford concluiu que o átomo é formado por grandes
espaços vazios (“O átomo é um grande vazio”, disse ele na época), com um núcleo
positivo (formado por prótons) e partículas negativas (elétrons) que giram em torno do
núcleo. O átomo é 10 mil vezes maior que o núcleo (algo como comparar o estádio do
Maracanã a uma bola de tênis).
O Modelo de Bohr (Rutherford-Bohr)
Em 1913, o dinamarquês Niels Bohr propôs modificações no modelo de Rutherford.
Sem modificar as idéias básicas do modelo, Bohr sugeriu, baseado em experiências de
espectrometria, que os elétrons girariam em torno do núcleo em determinados níveis de
energia ou camadas eletrônicas (sete, de K a Q). Os elétrons podem ficar nessas órbitas
sem perder ou ganhar energia. Quando um átomo recebe energia (quando, por exemplo,
o material é aquecido, recebendo energia calorífica), os elétrons podem saltar para níveis
de energia mais elevados (camadas eletrônicas mais distantes do núcleo). No entanto,
essas não são as órbitas originais dos elétrons; posteriormente, eles perdem a energia
que receberam. A energia é emitida na forma de luz. É por esse motivo que muitos
materiais emitem luz de coloração característica quando aquecidos: o sódio e seus
compostos, por exemplo, emitem luz amarela. As luzes que se vêem nos espetáculos de
fogos de artifício são resultado do retorno dos elétrons às suas órbitas originais.
Há Modelo Atômico Definitivo?
É importante notar que o Modelo Atômico de Rutherford-Bohr não é o atualmente aceito
pela comunidade científica, pelo menos integralmente. O modelo atômico atual pressupõe
a existência de subníveis de energia, ou seja, outros níveis de energia dentro dos
originalmente propostos por Bohr (estudo que foge do interesse do Ensino Médio). E nem
o modelo atômico aceito atualmente pode ser considerado o “correto”. As verdades
científicas são provisórias, e o certo de hoje pode ser desbancado amanhã.
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