Evolução dos modelos atómicos

Trabalho realizado por: Patrícia MoraisT3E

Modelos atómicos de Dalton; Segundo Dalton; Modelo atómico “pudim de passas” de J.J. Thomson; Segundo Joseph John Thomson; Teoria do núcleo atómico de Rutheford; Modelo atómico de Bohr-Rutheford; Modelo da nuvem eletrónica; Bibliografia

Índice

O professor da universidade inglesa New College de Manchester, John Dalton foi o criador da primeira teoria atómica moderna na passagem do século XVIII para o século XIX.

Modelos atómicos de Dalton

Em 1808, Dalton propôs a teoria do modelo atómico, onde o átomo é uma pequeníssima esfera maciça, que não se destrói e nem se divide. Todos os átomos de um mesmo elemento químico são idênticos. Em 1810 foi publicada o novo sistema de filosofia química, nesse trabalho havia temas que provavam as suas observações, como a lei das pressões parciais, chamada de lei de Dalton, entre outras. Apesar de um modelo simples, Dalton deu um grande passo na elaboração de um modelo atómico, pois foi o que instigou na pesquisa para algumas respostas e proposição de futuros modelos. Modelo de Dalton: A matéria é constituída de pequeníssimas partículas.

Modelos atómicos de Dalton

A matéria é formada por partículas extremamente pequenas chamadas átomos.

Os átomos são esferas maciças, indestrutíveis e intransportáveis.

Átomos que apresentam as mesmas propriedades (tamanho, massa e forma) constituem um elemento químico.

Átomos de elementos diferentes possuem propriedades diferentes.

Os átomos podem se unir entre si formando “átomos compostos. Uma reação química nada mais é do que a união e separação de átomos

Os átomos de diferentes elementos combinam-se entre si formando compostos.

Segundo Dalton

O modelo atómico de Thomson, também conhecido como modelo do pudim de passas. Joseph John Thomson, foi quem descobriu o eletrão. Neste modelo, o átomo é composto por eletrões, partículas com carga positiva, dispersos no seu interior como as passas num pudim. Em outras oportunidades, dizia-se que no lugar de uma sopa de carga positiva seria uma nuvem de carga positiva.

Modelo atómico “pudim de passas” de J.J. Thomson

Os átomos são divisíveis. A maior parte do átomo é constituída por uma esfera

maciça de carga elétrica positiva. No interior do átomo existirão embutidas pequenas

partículas de carga elétrica negativa – Os eletrões.O modelo de Thomson foi superado após a experiência de Rutherford, quando foi descoberto o núcleo do átomo, originando um novo modelo atómico conhecido como modelo atómico de Rutherford.

Segundo Joseph John Thomson

As bases para o desenvolvimento da física nuclear foram lançadas por Ernest Rutherford ao desenvolver a sua teoria sobre a estrutura atómica.

Uma das inúmeras experiências realizadas foi a que demonstrava o espelhamento das partículas alfa. Esta foi a base experimental do modelo atómico chamado modelo nuclear onde eletrões orbitam em torno do núcleo. Durante as suas pesquisas Rutherford observou que para cada 10.000 partículas alfa aceleradas incidindo numa lâmina de ouro, apenas uma refletia ou se desviava da sua trajetória. A conclusão foi que o raio de um átomo poderia ser em torno de 10.000 vezes maior que o raio do seu núcleo.

Teoria do núcleo atómico de Rutherford

O modelo atómico de Rutherford ficou conhecido como modelo planetário, pela sua semelhança com a formação do Sistema Solar.

Em 1911, Ernest Rutherford propôs o modelo de átomo com movimentos planetários.

Teoria do núcleo atómico de Rutherford

No momento em que temos uma carga elétrica negativa composta pelos eletrões a girar 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 eletrões vão se aproximar do núcleo num movimento em espiral e cair sobre si.

Modelo atómico de Bohr-Rutherford

Em 1911, Niels Bohr publicou um trabalho que demonstrava o comportamento eletrónico dos metais. Na mesma época, foi trabalhar com Ernest Rutherford em Manchester, Inglaterra. Lá obteve os dados precisos do modelo atómico, que o iriam ajudar posteriormente.

Em 1913, observando as dificuldades do modelo de Rutherford, Bohr intensificou as suas pesquisas tendo uma solução teórica.

Modelo atómico de Bohr-Rutherford

Em 1916, Niels Bohr retornou para Copenhaga para exercer como professor de física.

Em 1920, nomeado diretor do Instituto de Física Teórica, Bohr acabou desenvolvendo um modelo atómico que reúne a teoria atómica de Rutherford e a teoria da mecânica quântica de Max Planck.

A teoria consistia que, ao girar em torno de um núcleo central, os eletrões deveriam girar em órbitas específicas com níveis energéticos bem definidos.

Realizando estudos nos elementos químicos com mais de dois eletrões, Bohr descobriu que as propriedades químicas dos elementos eram determinadas pela camada mais externa.

Modelo atómico de Bohr-Rutherford

Os eletrões não se encontram em qualquer posição. Eles giram ao redor do núcleo em órbitas fixas e com energia definida. As órbitas são chamadas camadas eletrónicas.

Os eletrões ao movimentarem-se numa camada eletrónica não absorvem nem emitem energia.

Um átomo está no estado fundamental quendo seus eletrões ocupam as camadas menos energéticas.

Quando um átomo recebe energia (térmica ou elétrica), o eletrão pode saltar para uma camada mais externa (mais energética). Nessas condições o átomo torna-se instável. Diz-se que o átomo se encontra num estado excitado.

Os eletrões de um átomo excitado tendem a voltar para as camadas de origem. Quando isso ocorre, ele devolve, sob a forma de onda eletromagnética, a energia que foi recebida na forma de calor ou eletricidade.

Segundo Bohr-Rutherford

Os cientistas abandonaram a ideia de que o eletrão descrevia uma trajetória definida em torno do núcleo e passaram a admitir que existem zonas onde há maior probabilidade de encontrar os eletrões, designadas por orbitais. O desenvolvimento de novas teorias, como principio de incerteza de Heinsenberg levou ao aparecimento de um novo modelo atómico – O modelo atómico da nuvem eletrónica ou modelo atómico da mecânica quântica.

Modelo da nuvem eletrónica

Os eletrões não se movem em orbitas bem definidas e regulares.

Não é possível definir a posição de um eletrão dentro de um átomo.

Apenas é possível definir a probabilidade de encontrar num determinado momento e numa determinada posição esse eletrão.

Ao conjunto de todas essas posições possíveis para o eletrão dá-se o nome de Orbital ou Nuvem Eletrónica.

Modelo da nuvem eletrónica

http://exercicios.fisicoquimica.googlepages.com/estrutura_atomica

http://blog.comunidades.net/modelosatomicos/

http://pt.wikipedia.org/wiki/Modelo_at%C3%B4mico

Bibliografia