Modelos Atômicos

Modelos Atômicos

Todos os elementos existentes no mundo, em qualquer forma física (líquida, gasosa ou sólida), são compostos por quantidades estratosféricas de partes muito pequenas, as quais possuem composição semelhante e, por isso, se ligam. Essas partes são chamadas de átomos, e os estudos sobre ele começaram há mais de 2500 anos pela humanidade.

O que é um átomo?

Como já falado anteriormente, os átomos são pequenas partes constituintes de qualquer elemento existente no universo, esteja ele em qualquer forma física. A palavra vem do vocabulário grego, onde o termo “atomos” significaria, em tradução livre, algo como indivisível.

Tal nomenclatura se deriva dos estudos de dois pensadores gregos, os quais viveram em épocas próximas ao anos 500 antes de Cristo. Leucipo e Demócrito disseram que, para toda matéria existente no mundo, chegaria um momento em que esta não poderia ser mais dividida, o que seria os átomos.

Os modelos atômicos

O século XIX foi um momento de grande desenvolvimento tecnológico em relação aos estudos e às mentes pensantes que viveram naquela época. Dessa forma, foi nesse momento que começaram a ser apresentados os modelos atômicos, com o objetivo de estudar melhor a estrutura que, até aquela época, era entendida como a menor possível para um elemento do universo.

O Modelo Atômico de Dalton:

Logo no começo do século, mais precisamente no ano de 1803, John Dalton apresentou o primeiro modelo atômico que ficou mundialmente conhecido. Esta teoria, embora tenha sido classificada como revolucionária na época, era bem parecida com as ideias apresentadas pelos pensadores gregos em anos anteriores ao nascimento de Cristo.

Basicamente, Dalton diria que o átomo não poderia ser dividido e não se mutava com as reações químicas. Para ele, o átomo era como uma pequena esfera maciça, e a diferenciação de um elemento para o outro se dava segundo a sua massa. Dalton dizia que todos os átomos de um mesmo elemento eram idênticos e a diferença era só entre elementos, onde a massa mudaria.

Dessa forma, o Modelo Atômico de Dalton, para fins didáticos, é muito associado com uma bola de bilhar, tendo em vista que a visão do químico sobre o átomo era parecida com esse objeto.

O Modelo Atômico de Thomson:

Mais de 9 décadas depois, mais precisamente no ano de 1897, seria apresentado outro estudo acerca do modelo dos átomos, o qual também ficaria mundialmente conhecido com o passar dos tempo.

Esse estudo foi o primeiro a apresentar a divisibilidade dos átomos, de modo que Thomson foi o primeiro químico a demonstrar a existência de uma partícula menor que o átomo, e que estas possuíam carga negativa. A estas pequenas partes, o cientista deu o nome de elétrons.

Para ele, os elétrons seriam a menor parte existente da matéria, e estes estariam presos a uma esfera maior, a qual teria carga positiva. Dessa forma, ele acreditava que a carga do átomo como um todo (elétrons + esfera de carga positiva) era nula, uma vez que os dois se anulavam em todos os elementos.

O cientista ficou conhecido como “o pai do elétron”, e seu modelo atômico foi aceito pela ciência internacional, substituindo a bola de bilhar de Dalton. Semelhante a essa nomenclatura do modelo anterior, os átomos de Thomson ficaram conhecidos, para fins didáticos, como “pudim de passar”, uma vez que existia uma esfera maior com pequenas outras partículas “pregadas”.

Modelo Atômico de Rutherford:

Já no século XX, o neozelandês Ernest Rutherford apresentou uma verdadeira revolução no ramo de modelos atômicos. Isso ocorreu devido aos experimentos do cientista, que propôs átomos totalmente diferentes do que havia sido proposto anteriormente. Ao pegar uma fina folha de ouro e direciona-la partículas Alfa, o químico teria como intenção observar o caminho dessas partículas afetado por aquele obstáculo.

Seu resultado, porém, foi bem diferente do que ele imaginava. Isso porque aquela luz que ele havia direcionado para a folha de ouro teve caminhos bastante distintos. Enquanto algumas eram totalmente bloqueadas pela folha, outras passariam livremente, mas a maioria passava com algum desvio. Rutherford concluiu que esse comportamento era motivado pela repulsão elétrica entre as partículas.

A partir de outros estudos e experimentos, Rutherford então concluiu que os átomos seriam constituídos de um núcleo extremamente pequeno e denso, de carga positiva e que viria a ser chamado de próton. Diferentemente do que há havia sido apresentado anteriormente, agora o modelo se assemelhava a um sistema planetário, tendo em vista que os elétrons, de carga negativa, orbitavam ao redor desse próton, de forma parcialmente aleatória, pois apesar de não terem um padrão definido, as rotas eram sempre circulares.

Além disso, Rutherford revolucionou no sentido de que concluiu que os átomos não eram todos neutros e que, na verdade, a maioria destes possuíam cargas positivas ou negativas, dependendo das camadas existentes naquela partícula.

Modelo Atômico de Rutherford-Bohr:

O modelo atômico de Rutherford foi aperfeiçoado por um cientista dinamarquês, chamado Niels Bohr. Não é considerado um novo modelo atômico, uma vez que a organização inicial dos elétrons e dos prótons é bastante semelhante. Contudo, esse novo estudo ficou mundialmente famoso devido ao fato de que as novas observações foram cruciais para o entendimento do que, essencialmente, acontece em um átomo, e de que forma acontece.

Esse modelo atômico de Rutherford com as observações de Bohr, datado da segunda década do século XX, é usado até os dias de hoje para estudos elementares. As principais concepções do químico consistem em:

  • O átomo, embora seja uma partícula excessivamente pequena, é quase totalmente constituído de um espaço vazio, devido ao fato de que o seu núcleo e os elétrons ocupam um espaço extremamente pequeno se comparado ao vazio. Contudo, os elétrons giram de forma muito rápida, o que faz parecer com que ocupem todo o espaço, a todo momento;
  • Os caminhos feitos pelos elétrons ao redor do próton não são aleatórios, e suas órbitas são previamente determinadas em cada elemento existente;
  • Bohr também estudou os efeitos da eletricidade sobre os elétrons e sobre as camadas que os envolvem. O cientista dinamarquês comprovou que, ao receber corrente elétrica, os elétrons pulam de sua camada inicial para uma órbita maior, voltando para a sua inicial logo em seguida.  Essa volta é resultado de uma liberação de energia, que pode resultar em luz visível. A partir dessa luz, o químico conseguiu prever os comprimentos de onda e das órbitas dos átomos;