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A evolução dos modelos atômicos

 
Uma breve história do átomo

Mais de quatro séculos antes de Cristo o filósofo grego Demócrito afirmou que todos os corpos da natureza são compostos de minúsculas partículas invisíveis chamadas átomos ('indivisível', em grego). No início do século XIX, John Dalton (1766-1844) formulou a hipótese de que o átomo era uma partícula maciça e indivisível, como uma bola de bilhar.

Em 1897, Joseph J. Thomson (1856-1940) deu o nome de elétrons às partículas negativas e afirmou que o átomo, apesar de maciço, não era indivisível. Seu modelo de como seria um átomo ficou conhecido como 'pudim de passas', pois o átomo seria um pudim no qual as passas seriam os elétrons.

Em 1911, o físico britânico Ernest Rutherford (1871-1937) desenvolveu o modelo "planetário" e provou que o átomo não é maciço, nem indivisível. Rutherford afirmou que um átomo é constituído em grande parte por espaço vazio, com um núcleo formado por prótons (com carga positiva) e nêutrons (sem carga) no centro.

É em torno do núcleo que se movimentam os elétrons (com carga negativa), num percurso denominado órbita. Normalmente, o número de prótons é igual ao de elétrons, o que faz com que o átomo esteja em equilíbrio elétrico. Para se ter uma ideia da proporção entre esses componentes, se o átomo fosse do tamanho de um estádio de futebol, o núcleo não seria maior do que uma ervilha, colocada no centro do campo.

Em 1913, Niels Bohr (1885-1962) aprimorou o modelo de Rutherford, estabeleceu que os elétrons estão dispostos em níveis de energia.

Na década de 1920, Rutherford descobriu ainda que o núcleo de hidrogênio é composto de um único próton e que tem carga positiva.

Na década de 1930, James Chadwick confirmou a existência do nêutron. Mais tarde, foram descobertas partículas ainda menores, chamadas subatômicas, como o pósitron, o neutrino e o méson. Hoje sabe-se que existem dezenas de outras partículas.

Elas são classificadas em duas famílias: os quarks, que formam os nêutrons, prótons e mésons, e os léptons, que formam partículas mais leves, como o elétron e o neutrino.

Você sabia?

Atualmente, na tabela periódica, existem apenas 118 elementos, porém são conhecidos mais de 5 milhões de moléculas.

O hidrogênio é o elemento que se encontra em maior proporção no universo, fazendo parte de mais de 90% de toda a matéria existente.


O modelo de átomo aceito atualmente é do físico Erwin Schrödinger, que se apoia nos seguintes princípios: teoria sobre a dualidade onda-partícula, de Louis De Broglie (1923) e no princípio da incerteza, enunciado por Werner Heisemberg (1927).

O átomo de Schrödinger é um modelo matemático. A partir do modelo das funções de onda, surgem os orbitais, regiões no espaço com probalidade de se encontrar os elétrons.

Acervo
A molécula de oxigênio (acima) é composta por dois átomos iguais. A molécula de água (abaixo) é composta de dois átomos de hidrogênio e um de oxigênio
Acervo
Imagem obtida com o STM: átomos de ouro sobre uma base de carbono


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