Físico-Química
Evolução do modelo atómico
Definição:
O Modelo Atómico é o modelo que se utiliza para representar o átomo.
A palavra átomo é de origem grega que deriva de “a + thomos”, que significa sem divisão.
Na sua constituição o átomo é constituído por protões, neutrões e eletrões. Sendo que os protões têm carga positiva, os neutrões não têm carga e os eletrões têm carga negativa.
O átomo é então uma partícula neutra, ou seja, não tem carga elétrica, logo, porque tem o mesmo número de protões e de eletrões.
Foram vários os modelos atómicos apresentados ao longo do tempo, sendo que o modelo atual é o Modelo atómico da Nuvem Eletrónica.
Características de cada um dos modelos atómicos:
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Modelo atómico de Dalton ou modelo de bola de bilhar (figura1):
John Dalton, no século XIX (a partir de 1803), retomou a ideia dos átomos como constituintes básicos da matéria. Para ele os átomos seriam partículas pequenas, indivisíveis e indestrutíveis. Cada elemento químico seria constituído por um tipo de átomos iguais entre si. Quando combinados, os átomos dos vários elementos formariam compostos novos.
Assim, na sequência dos seus trabalhos, concluiu que:
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Os átomos que pertencem a elementos químicos diferentes, apresentam massas diferentes, assim como propriedades químicas diferentes.
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Os compostos são associações de átomos de elementos químicos diferentes.
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As reações químicas podem ser explicadas com base no rearranjo dos átomos, de acordo com a lei de Lavoisier.
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Modelo atómico de Thomson ou modelo do pudim de passas (figura 2):
Em 1897, Thomson descobriu partículas negativas muito mais pequenas que os átomos, os eletrões, provando assim que os átomos não eram indivisíveis.
Formulou a teoria de que os átomos seriam uma esfera com carga elétrica positiva onde estariam dispersos os eletrões suficientes para que a carga total do átomo fosse nula.
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Modelo atómico de Rutherford (figura 3):
Mais tarde, em 1911, Rutherford demonstrou que a maior parte do átomo era espaço vazio, estando a carga positiva localizada no núcleo (ponto central do átomo), tendo este a maior parte da massa do átomo. Os eletrões estariam a girar em torno do núcleo.
Rutherford também descobriu a existência dos protões, as partículas com carga positiva que se encontram no núcleo.
Este Modelo não explicava porque é que os eletrões não caem no núcleo, devido à atração que apresentam pelas cargas positivas aí existentes.
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Modelo atómico de Bohr (figura 4):
Dois anos depois, em 1913, Bohr apresentou alterações ao modelo de Rutherford: os eletrões só podem ocupar níveis de energia bem definidos.
Os eletrões giram em torno do núcleo em órbitas com energias diferentes.
As órbitas interiores apresentam energia mais baixa e à medida que se encontram mais afastadas do núcleo o valor da sua energia é maior.
Quando um eletrão recebe energia suficiente passa a ocupar uma órbita mais externa (com maior energia) ficando o átomo num estado excitado. Se um eletrão passar de uma órbita para uma outra mais interior liberta energia.
Os eletrões tendem a ter a menor energia possível - estado fundamental do átomo.
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Modelo atómico da nuvem eletrónica (figura 5):
Este é o modelo atualmente aceite, tendo sido proposto na década de 1920, a par do desenvolvimento da mecânica quântica.
No núcleo (centro) do átomo estão os protões e os neutrões, enquanto que os eletrões giram em seu redor. Na figura ao lado está representada a nuvem eletrónica de um átomo. Esta nuvem representa a probabilidade de encontrar os eletrões num determinado local do espaço.
Os eletrões de um átomo ocupam determinados níveis de energia (o número de eletrões em cada nível de energia é expresso pela distribuição eletrónica).
Os principais cientistas responsáveis por esta proposta foram Heisenberg, Schrödinger e Dirac. No entanto houve também outras contribuições importantes que permitiram que chegássemos ao modelo que hoje consideramos como válido.
É de referir que a descoberta do neutrão é posterior a esta data, tendo sido provada a sua existência por James Chadwick, em 1932, apesar de já previsto por Rutherford.
