John Dalton - Modelo da bola de bilhar
Em 1803 Dalton propôs alguns princípios de seu modelo atômico, após a publicação de sua obra "Absorption of Gases by Water and Other Liquids" , são eles:
- Átomos de elementos diferentes possuem propriedades diferentes entre si.
- Átomos de um mesmo elemento possuem propriedades iguais e de peso invariável.
- Átomos são partículas maciças, indivisíveis e esféricas formadoras da matéria.
- Nas reações químicas, os átomos permanecem inalterados.
- Na formação dos compostos, os átomos entram em proporções numéricas fixas 1:1, 1:2, 1:3, 2:3, 2:5 etc.
- O peso total de um composto é igual à soma dos pesos dos átomos dos elementos que o constituem.
Então, em 1808 propôs um modelo de teoria atômica em que o átomo é uma minúscula esfera maciça, impenetrável, indestrutível, indivisível e sem carga. Todos os átomos de um mesmo elemento químico seriam idênticos.
Em 1810, com a obra "New System of Chemical Philosophy" testes provaram suas observações, entre outras relativas à constituição da matéria. E assim, outros princípios surgiram:
- Os átomos são indivisíveis e indestrutíveis;
- Existe um número pequeno de elementos químicos diferentes na natureza;
- Reunindo átomos iguais ou diferentes nas variadas proporções, podemos formar todas as matérias do universo conhecidos;
Para Dalton a matéria é constituída de diminutas partículas amontoadas como laranjas.
Joseph John Thomson
A partir de uma experiência utilizando tubos de Crookes, Joseph John Thomson demonstrou que os raios catódicos podiam ser interpretados como um feixe de partículas carregadas negativamente e que possuíam massa. Concluiu que essas partículas negativas deviam fazer parte de quaisquer átomos, recebendo assim o nome de elétron.
O Modelo atômico de Thomson (1897) propunha então que o átomo não fosse maciço (como havia afirmado John Dalton), mas sim um fluido com carga positiva (homogêneo e quase esférico) no qual estavam dispersos (de maneira homogênea) os elétrons. Podemos fazer a analogia desse modelo atômico com um "Panetone" ou com um pudim recheado de uvas passas, em que a massa do panetone seria positiva e as passas seriam as partículas negativas.
Ernest Rutherford
As bases para o desenvolvimento da física nuclear foram lançadas por Ernest Rutherford ao desenvolver sua teoria sobre a estrutura atômica. O cientista estudou por três anos o comportamento dos feixes de partículas ou raios X, além da emissão de radioatividade pelo elemento Urânio.
Uma das inúmeras experiências realizadas, foi a que demonstrava o espalhamento das partículas alfa. Esta foi base experimental do modelo atômico onde elétrons orbitavam em torno de um núcleo. Durante suas pesquisas Rutherford observou que para cada 10.000 partículas alfa aceleradas incidindo numa lâmina de ouro, apenas uma refletia ou se desviava de sua trajetória. A conclusão foi que o raio de um átomo poderia ser em torno de 10.000 vezes maior que o raio de seu núcleo.
Em 1911, propôs o modelo de átomo com movimentos planetários. Este modelo foi estudado e aperfeiçoado por Niels Bohr.
Niels Borh
A teoria orbital de Rutherford encontrou uma dificuldade teórica resolvida por Niels Böhr.
- No momento em que temos uma carga elétrica negativa composta pelos elétrons girando ao redor de um núcleo de carga positiva, este movimento gera uma perda de energia devido a emissão de radiação constante. Num dado momento, os elétrons vão se aproximar do núcleo num movimento em espiral e cair sobre si.
Em 1920, nomeado diretor do Instituto de Física Teórica, Bohr acabou desenvolvendo um modelo atômico que unificava a teoria atômica de Rutherford e a teoria da mecânica quântica de Max Planck: Sua teoria consistia que ao girar em torno de um núcleo central, os elétrons deveriam girar em órbitas específicas com níveis energéticos bem definidos e que poderia haver a emissão ou absorção de pacotes discretos de energia chamados de quanta ao mudar de órbita.
Realizando estudos nos elementos químicos com mais de dois elétrons, concluiu que se tratava de uma organização bem definida em camadas. Descobriu ainda que as propriedades químicas dos elementos eram determinadas pela camada mais externa.
Essa teoria acabou por se transformar na hipótese proposta por Louis de Broglie onde todo corpúsculo atômico pode comportar-se de duas formas, como onda e como partícula.
O ATUAL MODELO ATÔMICO
- Se sabe que os elétrons possuem carga negativa, massa muito pequena e que se movem em órbitas ao redor do núcleo atômico.
- O núcleo atômico é situado no centro do átomo e constituído por prótons que são partículas de carga positiva, cuja massa é aproximadamente 1.837 vezes superior a massa do elétron, e por nêutrons, partículas sem carga e com massa ligeiramente superior à dos prótons.
- O átomo é eletricamente neutro, por possuir números iguais de elétrons e prótons.
- O número de prótons no átomo se chama número atômico, este valor é utilizado para estabelecer o lugar de um determinado elemento na tabela periódica.
- A tabela periódica é uma ordenação sistemática dos elementos químicos conhecidos.
- Cada elemento se caracteriza por possuir um número de elétrons que se distribuem nos diferentes níveis de energia do átomo correspondente.
- Os níveis energéticos ou camadas, são denominados pelos símbolos K, L, M, N, O, P e Q.
- Cada camada possui uma quantidade máxima de elétrons. O número de massa é equivalente à soma do número de prótons e nêutrons presentes no núcleo.
- Os elétrons da última camada (mais afastados do núcleo) são responsáveis pelo comportamento químico do elemento, por isso são denominados elétrons de valência.
- O átomo pode perder elétrons, carregando-se positivamente, é chamado de íon positivo (cátion). - Ao receber elétrons, o átomo se torna negativo, sendo chamado íon negativo (ânion).
- O deslocamento dos elétrons provoca uma corrente elétrica, que dá origem a todos os fenômenos relacionados à eletricidade e ao magnetismo.
- No núcleo do átomo existem duas forças de interação a chamada interação nuclear forte, responsável pela coesão do núcleo, e a interação nuclear fraca, ou força forte e força fraca respectivamente.
- As forças de interação nuclear são responsáveis pelo comportamento do átomo quase em sua totalidade.
- As propriedades físico-químicas de um determinado elemento são predominantemente dadas pela sua configuração eletrônica, principalmente pela estrutura da última camada, ou camada de valência.
- As propriedades que são atribuídas aos elementos na tabela, se repetem ciclicamente, por isso se denominou como tabela periódica dos elementos.
- Os isótopos são átomos de um mesmo elemento com mesmo número de prótons (podem ter quantidade diferente de nêutrons).
- Os isótonos são átomos que possuem o mesmo número de nêutrons
- Os Isóbaros são átomos que possuem o mesmo número de massa
- Através da radioatividade alguns átomos atuam como emissores de radiação nuclear, esta constitui a base do uso da energia atômica.
Em cada camada ou nível de energia, os elétrons se distribuem em subcamadas ou subníveis de energia, representados pelas letras s,p,d,f, em ordem crescente de energia. O número máximo de elétrons que cabe em cada subcamada, ou subnivel de energia, também foi determinado experimentalmente (2, 6, 10, 14 respectivamente). Sendo que essas camadas são correspondentes às letras K, L, M, N, O, P, Q.
