Modelos atômicos

• Breve comentário sobre a evolução do modelo atômico:

A partir da impossibilidade de visualizar um átomo isoladamente, os cientistas criaram imagens que possam explicar a constituição, propriedades e comportamento dos átomos. Segundo os Leucipo e Demócrito, que foram os primeiros a citar os átomos, tudo seria formado por minúsculas partículas indivisíveis, mas ao longo do tempo, com a ajuda da tecnologia, foi possível entender cada vez mais a estrutura atômica, e atualizar os modelos atômicos até os atuais.

• Principais características dos modelos atômicos de Dalton e de Thomson:

John Dalton, em 1807, foi o primeiro cientista que propôs um modelo atômico, em sua teoria, ele afirma que toda matéria é formato por átomos, que não podem ser criados e nem destruídos, de carga neutra, esfera maciça e homogênea. Seu modelo era associado a uma bola de sinuca e foi questionado por não explicar as características elétricas da matéria. Thomson por sua vez, descobriu partículas negativas, menores que os átomos, chamadas elétrons, provando assim que os átomos poderiam ser divisíveis. Os átomos seriam uma esfera com carga elétrica positiva, “rodeada” por elétrons suficientes que tornariam a carga total do átomo nula. Seu modelo foi associado a um pudim de passas.

• Breve descrição do experimento de Rutherford e suas principais conclusões:

O experimento de Rutherford, em 1911, a partir de um experimento com uma finíssima lâmina de ouro com partículas alfa emitidas por uma amostra de polônio, concluiu que a maioria das partículas continuou sua trajetória atravessando a lâmina de ouro, poucas atravessaram a lâmina e desviaram-se de sua trajetória, e poucas partículas foram refletidas, não atravessando a lâmina. Desse modo, segundo ele, o átomo é descontínuo e é formado por duas regiões: o núcleo e a eletrosfera. O núcleo é denso e tem carga positiva, ou seja, é constituído de prótons. A eletrosfera é uma grande região vazia, onde os elétrons ficam girando ao redor do núcleo.

• Explicar o porquê dos elétrons não se chocarem com o núcleo (postulados de Bohr)

Bohr por sua vez, acreditava que um gás emitia luz quando uma corrente elétrica passava nele. E deduziu desse modo que um átomo tem um conjunto de energia disponível para seus elétrons, isto é, a energia de um elétron em um átomo é quantizada. Esse conjunto de energias quantizadas mais tarde foi chamado de níveis de energia. A partir disso, o modelo de Rutherford foi aperfeiçoado e resultou ao modelo do átomo de sistema planetário, onde os elétrons se organizam na eletrosfera na forma de camadas.

• Pontos em que a teoria do átomo de Bohr contraria o princípio da incerteza de Heisenberg:

Contrariando em alguns pontos apareceu Heisenberg, com o principio da incerteza, onde fala que ao definir a velocidade de um corpo, perdemos a noção de sua posição. Assim, não seria possível definir um nível de energia sem perder a informação da posição do elétron.

• Explicar a ideia da dualidade onda-partícula proposta por De Broglie e o conceito de orbital atômico segundo Schroedinger:

De acordo com o modelo atômico de Schoroedinger, o elétron é uma partícula-onda que se movimenta no espaço, mas estará com maior probabilidade no interior de um orbital. Seu modelo é conhecido por 4 números quânticos, que permitem que cada elétron seja caracterizado por sua quantidade de energia e são eles: principal, secundário, magnético e spin. No principal, o número quântico principal indica a qual nível de energia pertence o elétron, sendo assim, quando o valor de n aumenta, a energia do elétron também aumenta, e ele se distancia do núcleo. Corresponde às sete camadas K, L, M, N, O, P e Q do modelo de Rutherford-Bohr. No secundário, o subnível está ligado à energia do elétron, Esse número assume os valores 0, 1 2 e 3, no entanto, normalmente é descrito pelas letras s, p, d e f, respectivamente. No magnético, é feita uma referência ao orbital em que o elétron é encontrado, pois cada subnível é formado por diversos orbitais. E no spin, associa-se à rotação do elétron, esse número quântico é usado para diferenciar os elétrons de um mesmo orbital. Como há somente dois sentidos possíveis, o spin adota exclusivamente os valores -1/2 e +1/2, o que indica 50% de probabilidade de um elétron estar girando em cada sentido.