Modelos Atômicos
Modelos Atômicos
Os grandes cientista e seus modelos
O Modelo Atômico de Dalton (1803)
Em 1803, o cientista britânico John Dalton resgatou a antiga ideia de que toda a matéria é feita de pequenas partículas, chamadas átomos. O modelo de Dalton, conhecido como "Modelo da Bola de Bilhar", tinha as seguintes ideias principais:
O átomo é como uma bola de bilhar: Dalton imaginou o átomo como uma esfera sólida, minúscula, indivisível e indestrutível.
Átomos de um mesmo elemento são idênticos: Todos os átomos de um elemento, como o ouro, são iguais entre si em massa e propriedades.
Átomos de elementos diferentes são diferentes: Por exemplo, um átomo de oxigênio é diferente de um átomo de hidrogênio em massa e propriedades.
Átomos se combinam para formar compostos: Os compostos químicos são formados pela combinação de átomos de diferentes elementos.
O modelo de Dalton foi o primeiro a dar uma base científica sólida para o conceito de átomo e foi aceito por cerca de 100 anos, até que novas descobertas mostraram que o átomo não era tão simples assim.
O Modelo Atômico de Thomson (1903)
Em 1903, o físico britânico J.J. Thomson mudou a visão que se tinha do átomo. Antes dele, a ideia principal era que o átomo era uma esfera sólida e indivisível, como pensava Dalton.
A Descoberta do Elétron
Thomson fez um experimento com raios catódicos. Ele observou que esses raios eram formados por partículas carregadas negativamente. Ele as chamou de "corpúsculos", mas hoje as conhecemos como elétrons. Essa descoberta provou que o átomo não era indivisível, pois ele tinha partículas menores dentro de si.
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| Experimento com raios catódicos. |
O Modelo do Pudim de Passas
Para explicar sua descoberta, Thomson propôs um novo modelo atômico. Ele imaginou o átomo como uma esfera maciça de carga positiva, onde os elétrons, que são negativos, estavam espalhados e presos, como se fossem as passas em um pudim. Por isso, esse modelo ficou conhecido como o "Modelo do Pudim de Passas".
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| Thomson e seu Modelo atômico: Esfera maciça carregada positivamente incrustada de cargas negativas, semelhante a um “pudim de passas |
A ideia de Thomson era que a carga positiva da esfera anulava a carga negativa dos elétrons, fazendo com que o átomo fosse neutro no total.
O Modelo Atômico de Rutherford (1911)
Em 1911, o físico neozelandês Ernest Rutherford e sua equipe realizaram um famoso experimento. Eles bombardearam uma finíssima folha de ouro com partículas alfa, que são partículas positivas.
O Experimento da Folha de Ouro
O que eles observaram foi surpreendente:
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| Experimento de Rutherford: Partículas alfa (emitidas por Polônio radioativo) |
A maioria das partículas atravessou a folha de ouro como se não houvesse nada no caminho.
Algumas poucas partículas foram desviadas de sua trajetória.
Conclusões de Rutherford a respeito do desvia de algumas partículas. Um número muito pequeno de partículas ricocheteou, voltando em direção à fonte.
As Conclusões de Rutherford
Baseado nesses resultados, Rutherford chegou a conclusões revolucionárias sobre a estrutura do átomo:
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| Modelo planetário de Rutherford |
O átomo é, em sua maioria, espaço vazio. Isso explicava por que a maioria das partículas alfa passava direto.
Existe um pequeno e denso núcleo positivo no centro do átomo. Esse núcleo era responsável por desviar as partículas alfa (que também são positivas) e por fazer com que algumas ricocheteassem.
A maior parte da massa do átomo está concentrada nesse núcleo.
Os elétrons, que são negativos, giram em órbitas elípticas ao redor do núcleo, formando a chamada eletrosfera. O modelo foi comparado a um sistema solar, por isso ficou conhecido como "Modelo Planetário".
A Falha do Modelo
Apesar de ser um avanço enorme, o modelo de Rutherford tinha uma falha: ele não conseguia explicar por que os elétrons, ao girarem ao redor do núcleo, não perdiam energia e colidiam com ele. De acordo com a física clássica, uma partícula carregada em movimento circular deveria emitir energia e, eventualmente, cair no núcleo.
Essa falha abriu caminho para o próximo grande modelo atômico, que tentou resolver esse problema usando as ideias da teoria quântica.
O Modelo Atômico de Bohr (1913)
Em 1913, o físico dinamarquês Niels Bohr apresentou um novo modelo para o átomo. Ele partiu da ideia de Rutherford, de um núcleo central positivo cercado por elétrons, mas adicionou uma diferença crucial.
No modelo de Bohr, os elétrons não orbitavam de qualquer jeito. Eles se moviam em caminhos específicos e circulares, que ele chamou de níveis de energia ou camadas.
O ponto mais importante é que, enquanto um elétron estivesse em uma dessas camadas, ele não perdia nem ganhava energia. A energia só mudava se o elétron "pulasse" de uma camada para outra.
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| Modelo atômico de Bohr |
Em resumo, o modelo de Bohr descreve o átomo com:
Um núcleo positivo no centro.
Elétrons que se movem ao redor desse núcleo.
Esses elétrons seguem órbitas circulares fixas (as camadas de energia), e não emitem nem absorvem energia enquanto estão nessas órbitas.
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