O documento descreve a evolução histórica dos modelos atômicos, desde as ideias iniciais de Demócrito e Aristóteles até o modelo atômico atual. Inclui os principais modelos de Thomson, Rutherford, Bohr e as contribuições de cientistas como Einstein, Sommerfeld e De Broglie. O modelo atômico atual vê o átomo formado por partículas positivas, neutras e negativas, com o núcleo concentrando a maior parte da massa e os elétrons situados na eletrosfera.
2. Histórico
Leucipo e Demócrito foram as primeiras pessoas a formularem uma
teoria sobre a composição da matéria, baseados na observação da areia
da praia. Acreditavam que tudo aquilo que era visível poderia sofrer
inúmeras divisões até se chegar a uma partícula indivisível, denominada
átomo.
Para Aristóteles, a matéria era formada por um elemento primordial,
denominado éter, que era composto por água, ar, terra e fogo.
Na escola de Alexandria, no Egito, surge a alquimia.
Os alquimistas se preocupavam em obter conhecimentos empíricos de
superstições, como a transformação de metal em outro na presença da
pedra filosofal e a existência do elixir de vida.
Contribuíram para a química através do descobrimento de novas
substâncias.
3. Lei das conservações das
massas ou lei de Lavoisier
A soma das massas de uma reação
química é igual a soma dos
produtos ou “ Na natureza nada se
cria; nada se perde; tudo se
transforma”. Isso vale para uma
reação em sistema fechado, por
conta das substâncias gasosas.
Tal teoria foi descoberta após o
experimento de Laivosier de deixar
2,38g de Óxido de Mercúrio em um
sistema fechado e notar o
desaparecimento deste em
detrimento do surgimento de 0,19g
de gás oxigênio e 2,19g de
mercúrio.
4. Lei das proporções definidas
ou lei de Proust
“ A proporção das massas que reagem é sempre igual”.
Ou seja, se em determinada reação um componente
aumentar 4 vezes, todos os outros aumentaram as
mesmas 4 vezes.
5.
6. Modelo Atômico de Dalton
Baseado nas teorias de Laivosier e de Proust, Dalton
formulou uma hipótese na qual todos os átomos seriam
indivisíveis, maciços, indestrutíveis e esféricos, como
uma bola de bilhar.
Postulados de Dalton:
1)Os átomos de um mesmo elemento químico
são iguais em propriedades e de elementos
diferentes se diferem .
2)Todas as reações químicas consistem na
separação, combinação ou rearranjo de
átomos, mas nunca na criação ou destruição
destes.
3)Toda matéria é formada de átomos.
7. Modelo Atômico de Thomson
Thompson foi responsável pela descoberta do elétron.
Através de seus experimentos concluiu que os raios catódicos
eram negativos.
Concluiu também que toda matéria em estado normal é
formada por partículas que se neutralizam.
Davy e Faryday descobriram que algumas matérias em
contato com a água transmitiam correntes elétricas.
Modelo:
Thompson Propôs um modelo no qual o
átomo seria formado por uma esfera
pesada, cuja massa seria homogênea
positiva e estaria incrustada no interior e
na superfície de elétrons, cuja carga era
negativa.
8. Modelo atômico de Rutherford
Experiência
Utilizou uma bolinha de polônio, que
emitia raios alfa ( positivos) , colocada
dentro de uma caixa de chumbo. Tais
raios insidiam em uma fina lâmina de
ouro, que refletia as luzes em uma chapa
fotográfica fosforescentes.
Grande parte das partículas passou: O
átomo não seria formado por esferas
maciças, uma vez que a lâmina permitiu
a passagem da maior parte dos feixes
alfa. Assim, haveriam minúsculos
núcleos e imensos vazios.
Pequena parte das partículas sofreu
desvios: As partículas desviadas
passaram muito próximas de um núcleo
positivo e, por também serem positivas,
foram repelidas.
A Menor parte delas refletiu: As
partículas refletidas se chocaram contra
um minúsculo núcleo positivo.
9. Modelo atômico de Rutherford
Seu modelo atômico é chamado de modelo planetário,
no qual os elétrons descreviam órbitas em volta de um
pequeno núcleo positivo
Núcleo é de 10.000 a 100.000 vezes menor que o átomo.
Algumas importantes observações:
A descoberta do neutron coube a
Chadwick.
Marrie e Pierre Courier foram os
descobridores dos elementos radioativos,
dentre os quais a emissão de partículas alfa.
10. Modelo Atômico de Bohr
O modelo de Rutherford pecava contra a não
explicação de um princípio da mecânica clássica,
que dizia que sendo o elétron uma partícula
carregada negativamente, acabaria por perder
energia e cair sobre o núcleo.
Levando em consideração a teoria de Plank,
segundo a qual a energia não é emitida de forma
contínua, mas em pacotes denominados
QUANTUM, Bohr foi responsável por descrever a
orbita dos elétrons.
11. Postulados de Bohr
Os elétrons descrevem órbitas , sem irradiar energia, chamadas de
camadas ou níveis de energia.
Cada um dos níveis possui uma quantidade de energia fixa definida.
Os elétrons só ocupam níveis que possuam certa quantidade de
energia.
Um elétron pode passar de um nível interno para um nível mais externo
desde que absorva uma certa quantidade de energia ( Quantum).
(Estado Excitado).
Ao voltar para sua camada de origem, o elétron emite um quantum de
energia em forma de luz visível ou de radiação eletromagnética.
K L M N O P Q
2 8 18 32 32 18 8
13. Massa e tamanho do átomo
Partícula Carga Massa
Próton + 1u
Neutron 0 Aprox. 1u
Elétron - u
Diâmetro do átomo = 10-8 cm = 1Angstron
Diâmetro do núcleo = 10-12 cm ou 10-13cm
O diâmetro do átomo é 10 4 ou 10 5 vezes maior que o átomo.
O modelo de Bohr explica fatos interessantes, como a diferente
coloração das chamas conforme o elemento queimado;
Os fogos de artifício : Químicos juntam pólvora à determinado
elemento, como sódio, chumbo , estrôncio , etc e , quando o fogo aquece
joga o elétron para outra camada, determinando que em sua volta este
libera energia em forma de luz.
14. Modelo atômico atual
Einstein determinou que a luz seria
formada de partículas-onda, ou seja, ora se
comportava como partícula e ora se
comportava como onda.
Sommerfeld determinou que além de
órbitas circulares, o átomo descreveria
órbitas elípticas, admitindo que haveria
subníveis de energia.
De Broglie determinou que o elétron ora
se comporta como partícula e ora se
comporta como onda ( Princípio da
Dualidade).
Heinseberg demonstrou que é
matematicamente impossível definir a
velocidade, trajetória e posição de um
elétron simultaneamente e que, por isso,
caracteriza-se o elétron pela sua energia.
Shrodinger : Estabeleceu uma equação de
ondas que permitia determinar o orbital (
Local de maior probabilidade ocupado
pelo elétron).
MODELO ATUAL:
O átomo é formado por
partículas positivas, neutras e
negativas.
O núcleo do átomo ( prótons
mais nêutrons) concentra a
maior parte de sua massa.
A maior parte do volume do
átomo esta na eletrosfera ou
coroa , onde se situam os
elétrons.