Unidade
7
Estrutura atómica
Unidade
7
Estrutura atómica
7.1 Evolução dos modelos atómicos:
de Demócrito a Bohr
Açúcar refinado observado com um microscópio eletrónico de varrimento.
A tecnologia atual permite-nos conhecer com maior
pormenor a matéria que nos rodeia.
Ao longo dos tempos, muitos foram os que se dedicaram
a tentar explicar a constituição da matéria.
Modelo filosófico para a constituição da matéria
Os primeiros registos de discussão sobre o tema remontam à Grécia antiga.
Muitos filósofos tentaram explicar a matéria.
As explicações avançadas pelos filósofos não tinham uma base científica sólida,
já que eram baseadas apenas nas observações do dia a dia.
No século IV a. C., Demócrito defendia que:
a matéria só poderia ser dividida em porções
cada vez menores até um limite;
esse limite era dado por uma partícula indivisível,
o átomo.
Demócrito
(460-370 a. C.)
Modelo atómico de Dalton
No início do século XIX, um físico e químico inglês, de nome John Dalton,
propôs uma teoria para explicar a constituição da matéria.
Dalton realizou experiências e, com base nestas, apresentou
a sua teoria para explicar a constituição da matéria.
Segundo Dalton:
John Dalton
Toda a matéria seria constituída por pequenas partículas
esféricas e indivisíveis, os átomos;
(1766-1844)
Os átomos, sendo indivisíveis, não se podiam criar nem destruir;
Cada tipo de átomo possuía uma massa característica;
O átomo,
segundo o modelo de Dalton.
Átomos do mesmo tipo ou de tipo diferente podiam
combinar-se entre si para formar as substâncias.
Modelo atómico de Thomson
No final do século XIX, Joseph Thomson, ao realizar descargas elétricas
através de gases rarefeitos, observou uma luminosidade no interior
dos tubos em que fazia a descarga.
Com base nessa luminosidade, Thomson propôs a existência
de partículas de carga negativa, os eletrões,
de tamanho inferior ao átomo.
Thomson imaginava o átomo como uma esfera maciça de carga
positiva distribuída uniformemente, estando os eletrões
dispersos no seu interior.
John Thomson
(1856-1940)
eletrão
esfera maciça
de carga positiva
Modelo atómico de Rutherford
Em 1911, Rutherford realizou experiências com feixes de partículas de carga positiva
(partículas α) emitidas por elementos radioativos, que bombardeavam uma folha de ouro.
feixe de partículas α
folha de ouro
detetor de partículas
Ernest Rutherford
(1871-1937)
Observou que apenas uma pequena parte das partículas α era projetada para trás e concluiu que:
Átomos de ouro
a maior parte do átomo seria espaço vazio, por isso muitas
partículas α atravessavam a folha de ouro sem sofrer desvio;
Modelo atómico de Rutherford
Em 1911, Rutherford realizou experiências com feixes de partículas de carga positiva
(partículas α) emitidas por elementos radioativos, que bombardeavam uma folha de ouro.
feixe de partículas α
folha de ouro
detetor de partículas
Ernest Rutherford
(1871-1937)
Observou que apenas uma pequena parte das partículas α era projetada para trás e concluiu que:
Eletrão
no átomo, existia uma pequena região central de carga
positiva e muito densa, o núcleo;
à volta do núcleo giravam os eletrões (cargas negativas),
com órbitas bem definidas.
Núcleo carregado
positivamente
Modelo atómico de Bohr
Niels Bohr apresentou, em 1913, um conjunto de leis
que descrevem o funcionamento dos átomos.
Tendo por base o modelo de Rutherfor, Bohr estudou
o átomo de hidrogénio e os espetros atómicos.
Espetro de emissão do átomo de hidrogénio.
Niels Bohr
A partir da análise dos espetros de emissão de diferentes átomos, concluiu que:
(1885-1962)
Órbitas (níveis
energéticos)
os eletrões giram em torno do núcleo em certas órbitas;
cada órbita tem um determinado valor de energia;
Eletrão
Núcleo
Modelo atómico de Bohr
Niels Bohr apresentou, em 1913, um conjunto de leis
que descrevem o funcionamento dos átomos.
Tendo por base o modelo de Rutherfor, Bohr estudou
o átomo de hidrogénio e os espetros atómicos.
Espetro de emissão do átomo de hidrogénio.
Niels Bohr
A partir da análise dos espetros de emissão de diferentes átomos, concluiu que:
(1885-1962)
Órbitas (níveis
energéticos)
às órbitas mais próximas do núcleo corresponde menor
valor de energia e às mais afastadas corresponde um valor maior;
os eletrões podem transitar de nível por absorção
ou emissão de energia.
Eletrão
Núcleo
Conclusão
Ao longo dos tempos, surgiram vários modelos que tentaram
explicar a matéria e que contribuíram para o conhecimento
que hoje temos do átomo:
modelo de Demócrito (Grécia antiga);
modelo atómico de Dalton (1803);
modelo atómico de Thomson (1897);
modelo atómico de Rutherford (1911);
modelo atómico de Bohr (1913).