Aulas QUIMICA da 11a classe modelos atómicos

NESTE artigo falaremos sobre a Evolução dos modelos atómicos

Evolução dos modelos atómicos

Dalton

O químico inglês John Dalton afirmava que : O átomo era a menor partícula que constituía a matéria. Em 1808, Dalton apresentou seu modelo atómico: 

o átomo como minúscula esfera maciça, indivisível, impenetrável e indestrutível. 

Para ele todos os átomos de um mesmo elemento químico são iguais, até mesmo as suas massas. Hoje, nota-se um equívoco pelo facto da existência dos isótopos, os quais são átomos de um mesmo elemento químico que possuem entre si massas diferentes. 

O seu modelo atómico também é conhecido como modelo da bola de bilhar.

O modelo de Dalton resume-se do seguinte modo:

• O átomo é uma esfera (partícula) maciça, indivisível e indestrutível.

• Os átomos do mesmo elementos químicos são idênticos.

• Nas reacções químicas, os átomos não são criados, nem destruídos, somente se modificam as suas distribuições.

 

Thomson

Pensador os raios catódicos, o físico inglês J.J Thomson demostrou que os mesmos podiam ser interpretados como sendo um feixe  de partículas carregadas  de energia eléctrica negativa, as quais firam chamadas de electrões . 

Utilizando campos magnéticos e eléctricos, Thomson conseguiu determinar a relação entre a carga e a massa do electrão. 

Ele concluiu que os electrões ( raios catódicos ) deveriam ser constituintes de todo o tipo de matéria pois observou que a relação carga ⁄ massa do era a mesma para qualquer gás  que fosse colocado na ampola de Crooker ( tudo de vidro rarefeito no qual se fazem descargas eléctricas em campos eléctricos e magnéticos ). 

Com base nas suas conclusões, Thomson colocou por terra o modelo do átomo indivisível e apresentou seu modelo, conhecido também como o modem de pudim com passas.

Thomson no seu modelo afirma:

 • Os átomos dispõe de estrutura esférica carregada positivamente ( que designou de ‹‹pudim ›› ).

• Na esfera electropositiva encontra-se partículas com carga negativa, os electrões ( a que designou passas).

 
Rutherford

O modelo atómico de Rutherford é baseado nos resultados de experiencia que Rutherford e os seus colaboradores realizaram: bombardeamento de uma lâmina muito fina (delgada ) de ouro (Au) com partículas alfa ( que eram positivas).

 

Experiência de Rutherford

Nesta experiência, uma fina lâmina de ouro é bombardeada com partículas  ( alfa) que são emitidas por  um elemento radioactivo. Por trás dessa lâmina de ouro há anteparo recoberto de sulfureto de zinco, que tem a propriedade de detectar as partículas , pois torna-se fluorescente sob o seu impacto.

 

Resultados da Experiência

Rutherford verificou que:

1.̊A maior parte das partículas  não se desvia.

2. Poucas sofrem um desvio brusco.

3. Um número reduzido retrocede violentamente.

 

Conclusões de experiencia:

a) O átomo é quase inteiramente constituído por espaços vazios. Esta conclusão advém do facto de que a maioria das partículas atravessa a lâmina de ouro sem se desviar.

b) O átomo apresenta um pequeno núcleo relativamente maciço, com o qual apenas um numero reduzido de partículas  chocas, sofrendo retrocesso.

c) Em tal núcleo concentra-se a massa atómica.

d) Como já se sabia de que partículas  eram carregadas positivamente, conclui-se que os desvios dessas partículas decorriam da repulsão pelo núcleo, que seria também positivo.

e) O reduzido número de partículas  desviadas permitiu que se calculasse a proporção entre dimensões do núcleo em relação ao átomo. 

O núcleo é muito pequeno em relação ao diâmetro do átomo. Essa proporção vária de 1/10 000 até 1/100 000. Finalmente, Rutherford admitiu que os electrões estariam girar em órbitas circulares.

 

A noção do modelo atómico de Rutherford, resumida, é:

• A matéria é constituída por pequenas partículas chamadas átomos que apresentam duas regiões: o núcleo e a electrosfera.

• O núcleo apresenta pequenas dimensões e grande massa, concentrando toda carga positiva do átomo.

• Na electrosfera giram cargas negativas, os electrões, tal como os planetas à volta do sol- modelo planetário.

Rutherford e os seus colaboradores verificam que, para aproximadamente 10 000 partículas alfa que indica na lâmina de ouro, apenas uma era desviada ou reflectida. 

Deste modo, concluíram que o raio do átomo era 10 000 vezes maior que o raio do núcleo. Surgiu então, 1988, o modelo do átomo nucleado, conhecido como o modelo planetário do átomo:

o átomo é constituído por um núcleo central positivo, muito pequeno em relação ao tamanho total do átomo, porem com grande massa. 

Em seu redor localizam-se os electrões com carga negativa ( compondo a enorme electrosfera) e com pequena massa, que neutralizam o átomo.

Bohr   

Em 1913, o físico dinamarquês Niels Bohr, após profundos do modelo de Rutherford, constatou dois equívocos:

• Uma carga negativa, colocada em movimento em redor de uma carga positiva estacionária, adquire movimento em espiral em direcção à carga positiva, acabando por colidir com ela.

•Uma carga negativa em movimento erradia ( perde )  energia constantemente , emitindo radiação . Porem, sabe-se que o átomo no seu estado normal não emite radiação.

Bohr conseguiu solucionar os equívocos cometidos por Rutherford baseando-se na seguinte ideia:

• Um electrão, num átomo, adquire apenas certas energias, e cada energia é representada por uma órbita definida, particular. 

Se o electrão recebe energia ele pula para uma outra órbita mais afastada do núcleo. Pode ocorrer no electrão perda de energia por irradiação e, sendo assim, o electrão cai para uma órbita mias próxima do núcleo. 

Todavia, o electrão não pode ficar entre duas órbitas estável (órbita não especifica). Conclui-se, então, que : quando maior for a energia do electrão, mais afastado ele esta dentro do núcleo, ou seja, um electrão só pode estar em movimento em redor do núcleo se estiver em órbitas específicas, definidas.

 

O modelo de Bohr resume-se:

• Os electrões giram em redor do núcleo, em regiões bem definidas, onde não há ganhi e nem perda de energia. São chamados estados estacionários.

• O estado estacionário menos energético chama-se estado fundamental.

Aos restantes estados dá-se o nome de estados excitados, os quais são instáveis.

• Não há emissão nem absorção de energia enquanto os electrões estiverem em movimento numa órbita.

• Quando um electrão recebe energia, ele poderá passar para uma órbita mais externa, ou seja, mais afastada do núcleo. 

No entanto, essa órbita é uma posição instável e o electrão tende a voltar à órbita original. Neste retorno, o electrão emite energia.

• Para um electrão é mais fácil mudar de órbita ou até mesmo sair do átomo, quanto mais longe estiver do núcleo. 

Cada órbita é caracterizada por um número ɳ bem definido que recebeu o nome de número quântico principal. Segundo Bohr, para a primeiro ɳ=1, para a segunda ɳ=2, etc.

  

BIBLIOGRAFIA:

Livro de QUIMICA da 11ā classe BAIXAR

AUTORES: Maneca Matusse & Margarida Veiga,Maputo,Abril de 2015, 2ā edição,2ā tiragem.