Modelos Atômicos

Modelo atômico de Dalton

John Dalton foi um cientista inglês que fez um extenso trabalho sobre a teoria atômica, dedicando a sua vida ao ensino e à pesquisa. Dalton é mais conhecido pela famosa Lei de Dalton, a lei das pressões parciais e pelo daltonismo, que é a incapacidade de distinguir as cores, assunto que ele estudou e mal de que sofria.

A palavra átomo, de origem grega, significa exatamente indivisível, pois segundo Demócrito, a sua divisão era impossível. O modelo atômico que desenvolveu, representava o átomo como uma partícula maciça.

O Modelo “Bola de Bilhar”

No séc. XIX (a partir de 1803), John Dalton retomou a ideia dos átomos como constituintes básicos da matéria. Para ele tudo era formado por partículas, e retomou a ideia do átomo e da sua estrutura. Utilizou o nome de "átomo", em homenagem a Leucipo e seu aprendiz Demócrito. Essas partículas eram esferas de diferentes tipos em relação a quantidades de átomos conhecidos. Os átomos seriam partículas pequenas, indivisíveis e indestrutíveis. Cada elemento químico seria constituído por tipos de átomos iguais entre si. Quando combinados, os átomos dos vários elementos formariam compostos novos.

Assim, na sequência dos seus trabalhos, concluiu que:

Os átomos que pertencem a elementos químicos diferentes, apresentam massas diferentes, assim como propriedades químicas diferentes.

Os compostos são associações de átomos de elementos químicos diferentes.

átomos de elementos diferentes possuem propriedades diferentes entre si;

átomos de um mesmo elemento possuem propriedades iguais e de peso invariável;

átomo é a menor porção da matéria, e são esferas maciças e indivisíveis;

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.

As reações químicas podem ser explicadas com base no rearranjo dos átomos, de acordo com a lei de Lavoisier.

Em 1808, Dalton propôs a teoria do modelo atômico, onde o átomo é uma minúscula esfera maciça, impenetrável, indestrutível, indivisível e sem carga. Seu modelo atômico foi chamado de modelo atômico da bola de bilhar.

Modelo atômico de Thomson

Joseph J. Thomson, foi um físico britânico que nasceu em Manchester no dia 18 de Dezembro de 1856, tendo falecido em Cambridge a 30 de agosto de 1940.

Ficou mundialmente conhecido pela descoberta do elétron, tendo proposto um modelo atômico que ficou conhecido como Modelo atómico de Thomson ou modelo do pudim de passas. Estudou engenharia no Owens College, mudando-se mais tarde para Cambridge, para o Trinity College. Em 1884 iniciou-se como professor de Física de Cavendish.

Pela descoberta dos elétrons, J.J. Thomson recebeu o prémio Nobel da Física em 1906. Foi nomeado cavaleiro em 1908. Em 1918 tornou-se mestre do Trinity College em Cambridge, onde permaneceu até à sua morte em 1940.

O Modelo “Pudim de passas”

As experiências de Thomson podem ser consideradas como o início do entendimento da estrutura atômica.

Em 1897, as suas experiências com o tubo de raios catódicos permitiram concluir irrefutavelmente a existência dos elétrons que são partículas negativas muito mais pequenas que os átomos, provando assim que os estes não eram indivisíveis.

Os corpos são eletricamente neutros, assim, com a descoberta dos elétrons que apresentam carga elétrica negativa, concluiu-se a existência dos prótons, partículas com carga elétrica positiva.

Foi proposto um modelo atômico constituído por uma esfera maciça, de carga elétrica positiva, com elétrons dispersos pela esfera. Ficou mais conhecido como modelo do pudim de passas, apesar de por vezes também se chamar de modelo de Thomson.

Segundo Thomson, o número de elétrons que contem o átomo deve ser suficiente pra anular a carga positiva da massa. Se um átomo perdesse um elétron, ficaria com um excesso de carga positiva, pois teria uma carga positiva a mais na sua estrutura com relação ao número de elétrons, e desta forma transformar-se-ia num íon. A massa dos elétrons é muito menor que a dos átomos. Isso significa que a massa total de um átomo não é muito influenciada pela massa dos elétrons.

Modelo atômico de Rutherford

Ernest Rutherford estudou matemática e física no Canterbury College, em Christchurch e com o auxílio de uma bolsa de estudo, ingressou em 1895 no Cavendish Laboratory, em Cambridge.

Foi professor de física e química na McGill University e na Manchester University (Inglaterra). Em 1919, sucedeu J. J. Thomson na direção do Cavendish Laboratory, cargo que exerceu até ao resto da sua vida e onde realizou importantes investigações.

Pelas suas investigações sobre a desintegração dos elementos e a química das substâncias radioativas, obteve em 1908 o Prêmio Nobel da Química.

Modelo “Planetário”

Em 1932 juntamente com Walton e Cockroft, Rutherford detectou a captura de um próton pelo Lítio 7, decompondo-se em duas partículas alfa e libertando energia. Dois anos mais tarde, conseguiu, com Oliphant e Harteck efetuar a fusão de dois deutérios que se transformam em Hélio 3 e um nêutron, ou em Trítio e um próton (libertando-se energia em qualquer das reações).

Atualmente considerado o fundador da Física Nuclear, Rutherford introduziu o conceito de núcleo atômico ao investigar a dispersão das partículas alfa por folhas delgadas de metal. Rutherford verificou que a grande maioria das partículas atravessava a folha sem se desviar e concluiu, com base nessas observações e em cálculos, que os átomos de ouro - e, por extensão, quaisquer átomos - eram estruturas praticamente vazias, e não esferas maciças. Rutherford também descobriu a existência dos prótons, as partículas com carga positiva que se encontram no núcleo.

Mais tarde 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