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Físico - Química - 10º ano

A História do Átomo

Autor: Mariana Martins e Patrícia Silva

Escola Secundária Domingos Rebelo

Data de Publicação: 14/01/2006

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A História do Átomo

 

  Alguns filósofos da Grécia Antiga já admitiam que toda e qualquer matéria seria formadas por minúsculas partículas indivisíveis, que foram denominadas átomos (a palavra átomo, em grego, significa indivisível).

  No entanto, foi somente em 1803 que o cientista inglês John Dalton, com base em inúmeras experiências, conseguiu provar cientificamente a ideia de átomo. Surgiu então a teoria atómica clássica da matéria. Segundo essa teoria, quando olhamos por exemplo, para um grão de ferro, devemos imaginá-lo como sendo formado por um aglomerado de um número enorme de átomos de ferro.

  Com o passar dos anos, novas observações e experiências levaram os cientistas a pensar que a matéria poderia conter partículas carregadas electricamente. Citando algumas dessas descobertas: electrização (sabe-se hoje em dia que é negativa) da ebonite por fricção com lã, electrização (sabe-se hoje em dia que é negativa) do vidro por fricção com um pano de seda, passagem da corrente eléctrica por algumas soluções e outras não, descoberta da radioactividade (emissão de partículas alfa – positivas).

  Se a matéria é electricamente neutra, os seus átomos são obrigatoriamente neutros e a saída de partículas eléctricas só é possível se esses átomos sofrerem alguma divisão.

  Logo, o átomo é divisível, ou seja, deve ser formado por partículas ainda menores e com carga eléctrica.

Tentando explicar esses fenómenos, o cientista Thomson propôs, em 1904, um novo modelo de átomo, formado por uma "pasta" positiva "recheada" por electrões de carga negativa (por isso também chamado “pudim de passas”), o que garantia a carga eléctrica neutra do modelo atómico. Com isso, começava-se a admitir a divisibilidade do á tomo e a reconhecer a natureza eléctrica da matéria.

  Em 1911, o cientista Rutherford fez uma experiência muito importante, que veio alterar e melhorar profundamente a visão do modelo atómico. Resumidamente, a experiência consistiu no seguinte: um pedaço de metal que emitia partículas alfa (positivas) que atravessava um lâmina finíssima de ouro. Rutherford observou que a maioria das partículas alfa atravessa a lâmina de ouro como se fosse uma peneira; apenas algumas partículas desviavam ou até mesmo retrocediam.

  Rutherford viu-se obrigado a admitir que a lâmina de ouro não era constituída por átomos maciços e justapostos, como pensaram Dalton e Thomson. Pelo contrário, a lâmina seria formada por núcleos pequenos, densos e electricamente positivos, dispersos em grandes espaços vazios.

  Os grande espaços vazios explicam por que é que a grande maioria das partículas alfa não sofre desvios. Entretanto, lembrando que as partículas alfa são positivas, é fácil entender que, no caso de uma partícula alfa passar próximo de um núcleo (também positivo), ela será fortemente desviada; e no caso extremo de uma partícula alfa "bater" num núcleo, ela será repelida para trás.

  Surge, porém, uma pergunta: se o ouro apresenta núcleos positivos, como explicar o facto de a lâmina de ouro ser electricamente neutra?

  Rutherford imaginou então que ao redor do núcleo positivo estariam a girar partículas muito menores (que não atrapalham a passagem das partículas alfa), com carga eléctrica negativa (para contrabalançar a carga positiva do núcleo), e que foram denominadas electrões. Em resumo, o átomo seria semelhante ao Sistema Solar: o núcleo representaria o Sol e os electrões seriam os planetas, girando em órbitas circulares e formando a chamada electrosfera (modelo atómico chamado, por isso, de modelo planetário).

 

Curiosidade: Hoje, sabemos que o tamanho do átomo é de 10.000 a 100.000 vezes maior que o seu núcleo. Para efeito de comparação, podemos imaginar o núcleo atómico como uma formiga no centro de um estádio como o Maracanã (dos maiores estádios do mundo, situado no Brasil).

 

  Em 1913, o cientista Bohr reuniu algumas observações, experiências e teorias já existentes para aprimorar a explicação do modelo atómico. Por que é que a luz branca forma o arco-íris ao passar por urna nuvem ou por um prisma? Por que é que certos elementos químicos, quando convenientemente aquecidos, emitem luz de uma só cor, como acontece com as "lâmpadas de sódio" (luz amarela) existentes nas estradas?

  Para explicar esses fatos, Bohr propôs o seguinte: enquanto o electrão estiver girando na mesma órbita, ele não emite nem absorve energia; ao saltar de uma órbita para outra, o electrão emite ou absorve uma quantidade bem definida de energia (denominada quantum de energia; Assim, ao transitar de uma órbita mais externa para outra mais interna, o electrão emite um quantum de energia, na forma de luz de cor bem definida ou outra radiação electromagnética, como ultravioleta ou infravermelha.

  Bohr propõe então um novo modelo atómico que considera órbitas electrónicas em volta do núcleo e reconhece a existência de neutrões.

  Nos últimos 50 anos, as teorias sobre a estrutura atómica evoluíram bastante, principalmente no que diz respeito à electrosfera. O Modelo de Órbitas Electrónicas Circulares de Bohr foi substituído pelo modelo de orbitais, que fora “alimentado” pelo Princípio da Incerteza de Heisenberg.

  Com este princípio estabeleceu-se que não é possível calcular a posição e a velocidade de um e1ectrão, num mesmo instante.

  Devido à dificuldade de calcular a posição exacta de um electrão na electrosfera, o cientista Schrödinger calculou a região onda haveria maior probabilidade de encontrar o electrão. Esta região do espaço foi denominada orbital.

  Hoje em dia já existem formas de caracterizar as orbitais e os electrões destas, sendo esta a matérias que estamos a estudar no momento.

  No entanto, é necessário ter em conta que a ciência está sempre em constante evolução, pelo que estamos a estudar isto agora mas daqui a uns anos pode ser “mentira”, pois o modelo atómico é uma estrutura que está sempre em constante evolução.

 

 Bibliografia:

MENDONÇA, Lucinda et al, Jogo de Partículas – Química – 10ºano, Texto Editora

FELTRE, Ricardo, Fundamentos da química. Editora Moderna

 

Mariana Martins e Patrícia Silva

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