Modelos atômicos

Da alquimia à Química moderna Tales de Mileto: Foi o primeiro filósofo a tentar desvendar a constituição

da matéria, considerava a água como a origem de todos os materiais. Segundo Tales, tudo era originado da água e retornaria à água quando decomposto.

Anaxímenes: Acreditava que o ar era responsável pela formação da matéria.

Heráclito: Sugeriu que o fogo era responsável pela formação da matéria. Aristóteles: Acreditava na existência dos quatro elementos básicos para a

formação da matéria – Terra, fogo, água e ar. A união desses quatro elementos, em proporção diferentes, era responsável pela formação de qualquer coisa.

Demócrito de Abdera e Leucipo de Mileto: Sustentaram a hipótese de que a matéria era constituída de átomos (elementos indivisíveis). Os atomistas defendiam que, na natureza, tudo ocorria devido à ação desses elementos mínimos invisíveis.

Leis Ponderais

Alquimia: Os alquimistas eram obcecados pela ideia de transformar metais comuns em ouro (pedra filosofal), criar o elixir da vida eterna e a cura de todas as doenças. Com as experiências, eles acabaram desenvolvendo muitos utensílios e descobrindo receitas para obtenção de substâncias.

Lei de Lavoisier – Conservação de massa.“Na natureza, na se perde, nada se cria, tudo se transforma.”Lavoisier utilizando um sistema fechado, conclui que em uma reação química, a soma das massas dos reagentes é igual à massa dos produtos.

Lei de Proust – Lei das proporções fixas.“Independentemente da origem de uma determinada substância pura, ela é sempre formada pelos mesmos elementos químicos, combinados entre si na mesma proporção em massa.”

Lei de Dalton – Lei das proporções múltiplas.Segundo essa lei, quando se combina uma massa fixa de uma substância com massas diferentes de outra substância, formando compostos diferentes, as massas da outra substância variam em uma proporção de números inteiros e pequenos.

Átomo de John DaltonDalton se baseava nas seguintes hipóteses: Toda a matéria é formada por pequenas partículas denominadas átomos. Os átomos são indivisíveis, contínuos, indestrutíveis, invisíveis,

maciços e esféricos. A natureza apresenta um número limitado de elementos. Durante uma reação química, átomos não são criados, nem destruídos. Os átomos de um mesmo elemento são idênticos em todas as suas

propriedades, principalmente em tamanho e massa. Unindo átomos iguais e diferentes em variadas proporções, é possível formar todas as matérias douniverso. O átomo podia ser comparado a uma bola de bilhar.

Descoberta das partículas subatômicasCientistas e filósofos da época se questionaram

sobre o átomo realmente ser indivisível. A descoberta dos elétrons:Willian Crookes desenvolveu um dispositivo que continha, em seu interior, uma pequena quantidade de gases inertes e, nas extremidades, duas peças metálicas denominadas eletrodos (polo negativo – cátodo e polo positivo – ânodo), sendo estes ligados a uma fonte elétrica. Ao se aplicar uma alta diferença de potencial entre os eletrodos, o gás sofre uma ionização e é observado um fluxo de raios luminosos partindo do cátodo em direção ao ânodo. A esse fluxo luminoso deu-se o nome de raios catódicos.

Átomo de Thomson

Características dos raios catódicos: Propagam-se em linha reta. Formam sombras. Giram um pequeno moinho colocado em seu caminho, sugerindo que têm

massa. Podem ser desviados por um campo elétrico positivo, o que significa que

apresentam carga negativa. Apresentam as mesmas características independente do gás ou material do

eletrodo.

Concluiu que os raios catódicos eram, na verdade, uma corrente de partículas negativas, denominadas elétrons – Uma partícula fundamental, comum para todos os átomos. Por isso, propôs um modelo atômico onde: Os elétrons estariam uniformemente distribuídos em um

fluido positivo, garantindo o equilíbrio elétrico – Pudim de passas.

Experiência de Millikan Atribuiu a carga do elétron um valor de 1,6 x Coulomb.Essa experiência ficou conhecida como gota de óleo: Ao aumentar a voltagem entre as placas, a gota carregada negativamente, cai mais devagar sendo atraída por uma placa positiva.Concluiu-se que: O elétron tem uma massa muito pequena. Tem uma carga elétrica muito grande.

Descoberta da Radiotividade Conrad Rogten realizou o experimento de Crookes em seu laboratório e

tentou observar os raios catódicos que escapavam do tubo e iluminavam uma superfície que tinha recebido uma camada de material fosforescente e localizava-se a certa distância do tubo.

Rogten havia descoberto os raios X. Por sua descoberta, recebeu o primeiro Prêmio Nobel de Física, em 1901. Antoine-Henri Becquerel passou a investigar os materiais

fosforescentes. Iniciou utilizando um mineral à base de urânio, colocando o composto sobre uma chapa fotográfica, Becquerel expunha-os ao sol por um período e, então revelava a chapa. Assim, constatou que esse material afetava a chapa de forma similar aos raios X.

Segundo ele, a radioatividade é uma propriedade de alguns elementos, como o urânio e o césio. Mais tarde, o casal Curie trabalhando em conjunto com Becquerel, descobriram outros elementos radioativos, o polônio e o rádio.

A radioatividade está relacionada com a instabilidade de um núcleo atômico, que em consequência disso, emite partículas alfa, beta e gama.

Partículas ComposiçãoAlfa 2 prótos + 2 elétrons

Beta Elétron

Gama Onda eletromagnética

Átomo de Rutherford Rutherford foi aluno de Thomson e seu modelo

foi baseado em experimentos com radioatividade. Experiência de Rutherford: Bombardeou com

partículas alfa uma folha de ouro muito fina. Envolvendo a lâmina de ouro, utilizou um anteparo recoberto de sulfeto de zinco, o qual é detector de cintilância, porque emite luz por excitação causada por raios X ou feixe de elétrons.

Com essa experiência, ele observou que: A maioria das partículas atravessava a folha de ouro, mas algumas se desviavam e pouquíssimas eram rebatidas.Rutherford esperava que, se o átomo fosse uma esfera carregada positivamente com elétrons incrustrados, o que poderia acontecer era um pequeno desvio das partículas alfas.

Conclusões da experiência: O átomo é constituído de espaços vazios – As partículas atravessaram. O átomo apresenta uma região pequena, densa e positiva, chamada núcleo – As partículasdesviaram e foram rebatidas. No núcleo está concentrada praticamente todaa massa do átomo, sendo positivo, pois apresentaprótons. Os elétrons giram em órbitas ao redor do núcleo.

Equívocos de Rutherford: Não conseguia explicar como não ocorria colisão de um elétron e um próton, ao redor do qual oelétron estava em movimento e nãoexplicava como uma carga negativaem movimento perde energia constantemente, emitindo radiação.

Átomo de BohrBohr fez as seguintes conclusões: Conceito de onda-partícula. A energia não é emitida de forma contínua, e sim em pacotes,

denominados quantum – O elétron não emite radiações quanto permanecesse na mesma órbita, emitindo-as apenas quando se deslocava de um nível de maior energia para outro de menor energia.

As órbitas correspondem a um nível bem definido de energia do elétron. A transição de uma órbita pra outra seria feita por saltos quânticos, pois ao absorver energia, o elétron saltaria para uma órbita mais externa e, ao liberá-la, passaria para outra mais interna, emitindo fótons. Os fótons possuem uma quantidade de energia específica e fazem parte

da radiação.

Átomo de Sommerfeld Incluiu orbitais elípticos ao modelo Rutherford-Bohr. Dividiu as eletrosferas em camadas que estariam subdivididas em

regiões menores de energia.

Átomo atual Princípio da incerteza de Heinsenberg: É impossível determinar, ao

mesmo tempo, a posição de uma partícula e a sua velocidade. Alexandre Schrodinger, adaptou o conceito de incerteza e onda-

partícula ao elétron. Ele determinou o local é máxima a probabilidade de encontrar um determinado elétron – O orbital.