Evolução do Modelo Atómico

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1 Evolução do Modelo Atómico Desde a antiguidade que os homens se preocupavam em saber de que é que as «coisas» são feitas. No entanto, existiam perspectivas diversas sobre o assunto, a mais conhecida das quais subscrita por Aristóteles, que considerava a matéria constituída por quatro elementos, água, ar, terra e fogo, em proporções variáveis. A palavra átomo significa em grego partícula indivisível. Na antiguidade acreditava-se que dividindo a matéria em pedaços cada vez menores, chegar-se-ia num ponto onde partículas, cada vez menores, seriam invisíveis ao olho humano e, segundo alguns pensadores, indivisíveis. Graças a essa propriedade, receberam o nome de átomos, termo que significa sem partes/indivisível, em grego. Leucipo (500 a.c.) e Demócrito ( a.c.) Fig.1 - Leucipo Leucipo e Demócrito foram os principais fundadores e defensores da teoria atómica. Estes filósofos gregos defendiam que a matéria só podia ser dividida em porções cada vez menores até a um limite, que correspondia a uma partícula indivisível o átomo. Consideravam também que toda a matéria era constituída por átomos. Fig.2 - Demócrito John Dalton ( ) Dalton foi um cientista inglês que formulou um conjunto de postulados sobre o comportamento dos átomos. Defendia que: Toda a matéria é constituída por pequenas partículas indivisíveis os átomos; A massa é uma das características de cada tipo de átomos (átomos do mesmo elemento têm pesos iguais e átomos de elementos diferentes têm pesos diferentes os átomos de Fig.3 - John Dalton

2 um mesmo elemento são iguais entre si); Os átomos são indivisíveis e não se podem criar nem destruir; Os átomos do mesmo tipo ou de tipo diferente podem combinar-se entre si, para formar as substâncias; quando os elementos se combinam uns com os outros, são os seus átomos que se combinam entre si e estas combinações são em proporções bem definidas. Fig.4 Átomo segundo Dalton Joseph John Thomson ( ) J. J. Thomson foi um cientista inglês que propôs um modelo que ficou conhecido como «pudim de passas». Thomson imaginava o átomo como uma esfera maciça de carga positiva distribuída uniformemente, estando os electrões dispersos no seu interior (o átomo consistia num determinado número de electrões, com carga negativa, incrustados (tal como num pudim de passas) numa esfera maciça de carga positiva que anulava a carga negativa). Fig.5 J. J. Thomson Electrões Carga Positiva Fig.6 «Pudim de Passas»

3 Ernest Rutherford ( ) Ernest Rutherford foi um cientista inglês. Concluiu que os átomos teriam de ter muito espaço vazio e uma zona central com carga positiva a que chamou núcleo. Idealizou o átomo semelhante ao Sistema Solar, ocupando o núcleo a posição do Sol e os electrões descrevendo órbitas elípticas em torno dele, tal como os Planetas em torno do Sol. Realizou experiências que revelaram a existência no núcleo, além dos protões, de neutrões - partículas neutras. Concluiu que a massa dos protões é semelhante às dos neutrões e 1838 vezes maior que a massa dos electrões. Pode por isso considerar-se que a massa de um átomo é praticamente a do seu núcleo. Fig.7 Ernest Rutherford Rutherford propôs portanto um novo modelo com as seguintes características: A maior parte do átomo é espaço vazio; Existe uma pequena região central de carga positiva e muito densa o núcleo; À volta do núcleo giravam os electrões (cargas negativas) com órbitas elípticas bem definidas. Electrão Órbita Núcleo carregado positivamente Fig.8 Modelo atómico de Rutherford

4 Niels Bohr ( ) Niels Bohr foi um físico dinamarquês. Concluiu que os electrões não podem ocupar qualquer região em torno do núcleo, mas apenas algumas a que corresponde uma determinada energia para o electrão. Esta energia impediria o electrão de «cair» no núcleo. Este modelo tem o nome de Modelo dos Níveis de Energia. Segundo este modelo, os electrões teriam trajectórias ou órbitas bem definidas às quais corresponderia uma determinada energia para o electrão. É por este motivo que se considera que cada trajectória equivale a um nível de energia ou camada energética, sendo as trajectórias mais afastadas do núcleo as de maior energia. Fig.9 Niels Bohr Bohr propôs um novo modelo atómico em que: Os electrões giram em torno do núcleo em certas órbitas; Cada órbita tem um determinado valor de energia; Às órbitas mais próximas do núcleo corresponde um menor valor de energia, e às mais afastadas corresponde um valor maior; Os electrões podem transitar de nível energético por absorção ou emissão de energia. Níveis de energia crescente Núcleo Fig.10 Modelo dos Níveis de Energia

5 Modelo da Nuvem Electrónica Fig.11 Erwin Schrödinger ( ) Fig.12 Louis de Broglie ( ) Fig.13 Werner Heisenberg ( ) Actualmente é o modelo da Nuvem Electrónica que é aceite, o qual admite que os electrões se comportam como partículas e simultaneamente como ondas. Um electrão não se encontra sempre à mesma distância do núcleo, movimenta-se em torno dele, havendo regiões onde «passa» menos vezes, de tal modo que se marcasse todos os pontos por onde «passa» obteríamos uma figura semelhante à do esquema em baixo. O átomo pode ser visualizado como uma nuvem electrónica de carga negativa, responsável pelo volume do átomo, em torno de um núcleo central, de carga positiva, responsável pela massa do átomo. As zonas de maior densidade na nuvem electrónica são aquelas em que há maior probabilidade de se encontrar o electrão. Este modelo defende que: O electrão se move com grande rapidez em torno do núcleo, mas não se mantém sempre à mesma distância dele; Não se conhece o percurso exacto do electrão, nem a sua localização exacta; É possível, em determinado instante, conhecer as zonas onde é mais provável encontrar o electrão as órbitas. Fig.14 Nuvem Electrónica

6 Bibliografia a/10historiadoatomo.htm Mariana Figueiredo 10ºC nº18 Ano Lectivo 2009/2010 Físico-Química A Professora Raquel Costa

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