O Atomo
Autor: RaiLander | Publicado: 2012-04-25T14:08:00-07:00







O&nbsp;átomo&nbsp;é a menor partícula que ainda
caracteriza um&nbsp;elemento químico.
Ele apresenta um núcleo com carga positiva (Z é a quantidade de&nbsp;prótons&nbsp;e
"E" a carga elementar) que apresenta quase toda sua massa (mais que
99,9%) e Z&nbsp;elétrons&nbsp;determinando
o seu tamanho.

Até
fins do século XIX, era considerado a menor porção em que se poderia dividir a&nbsp;matéria. Mas nas duas últimas décadas daquele
século, as descobertas do&nbsp;próton&nbsp;e
do&nbsp;elétron&nbsp;revelaram
o equívoco dessa ideia. Posteriormente, o reconhecimento do&nbsp;nêutron&nbsp;e
de outras&nbsp;partículas subatômicas&nbsp;reforçou a necessidade de revisão do
conceito de átomo.

Os atomistas na antiga Grécia

Por
volta de&nbsp;450 a.C.&nbsp;os
átomos de Demócrito deveriam atender às seguintes condições:

<!--[if !supportLists]-->·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
<!--[endif]-->Os átomos constituíram toda e qualquer matéria;

<!--[if !supportLists]-->·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
<!--[endif]-->Os átomos seriam qualitativamente iguais, diferindo, apenas, na
forma, no tamanho e na&nbsp;massa.

Para
Demócrito, a grande variedade de materiais na natureza provinha dos movimentos
dos diferentes tipos de átomos, que, ao se chocarem, formavam conjuntos
maiores, gerando diferentes corpos, com características próprias. Os
fundamentos de Demócrito para os átomos foram tomando corpo com o passar do
tempo.&nbsp;Epicuro&nbsp;(341 a.C.&nbsp;-
aproximadamente&nbsp;270 a.C.) complementou suas ideias ao sugerir
que haveria um limite para o tamanho dos átomos, justificando assim a razão de
serem invisíveis.

Acreditava-se
que a&nbsp;matéria&nbsp;seria
constituída de elementos da&nbsp;naturezacomo&nbsp;fogo,&nbsp;água,&nbsp;terra&nbsp;e&nbsp;ar,
que misturados em diferentes proporções resultariam em propriedades
físico-químicas diferentes.

Leucipo&nbsp;e&nbsp;Demócrito&nbsp;imaginaram
que a&nbsp;matéria&nbsp;não
poderia ser dividida infinitamente, mas partindo-a várias vezes, chegaríamos a
uma&nbsp;partículamuito pequena:uma&nbsp;esfera&nbsp;indivisível,
impenetrável e invisível. Com a ajuda de&nbsp;Lucrécio,a ideia dos&nbsp;filósofos&nbsp;teve
rápida propagação

EVOLUÇÃO HISTÓRICA DA IDEIA DE ÁTOMO

&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;


Modelo de Dalton







John Dalton, em 1803, criou um modelo que
retomava o antigo conceito dos gregos. Ele imaginou o átomo como uma pequena
esfera, com massa definida e propriedades características. Dessa forma, todas
as transformações químicas podiam ser explicadas pelo arranjo de átomos. Toda
matéria é constituída por átomos. Esses são as menores partículas que a
constituem; são indivisíveis e indestrutíveis, e não podem ser transformados em
outros, nem mesmo durante os fenômenos químicos. Os átomos de um mesmo elemento
químico são idênticos em massa e se comportam igualmente em transformações
químicas. As transformações químicas ocorrem por separação e união de átomos.
Isto é, os átomos de uma substância que estão combinados de um certo modo,
separam-se, unindo-se novamente de uma outra maneira, formando outras
substâncias.



O modelo
atômico de Thomson









Entre 1813 e 1834, um cientista chamado&nbsp;Michael Faraday&nbsp;estudou a relação entre as quantidades
de materiais em transformações químicas e de eletricidade necessária para
realizar essas transformações. Esses estudos evoluíram até que, em 1891, a unidade mais
simples de eletricidade foi determinada e denominada elétron.


A descoberta de partículas com carga elétrica fez com que o modelo atômico
de Dalton ficasse superado. Em 1897,&nbsp;Thomson&nbsp;idealizou um experimento para medir a
carga elétrica do elétron. Com base em seu experimento, e considerando o átomo
eletricamente neutro (com quantidades iguais de partículas positivas e
negativas), ele representou o átomo como uma esfera uniforme, de carga
positiva, incrustada de elétrons (partículas negativas). Daí vem o nome do
modelo:"pudim de passas".



O modelo atômico de Rutherford








Em&nbsp;1908,
realizando experiências de bombardeio de lâminas de ouro com partículas alfa
(partículas de carga positiva, liberadas por elementos radioativos),&nbsp;Rutherford&nbsp;fez
uma importante constatação: a grande maioria das partículas atravessava
diretamente a lâmina, algumas sofriam pequenos desvios e outras, em número
muito pequeno (uma em cem mil), sofriam grandes desvios em sentido contrário.


A partir dessas observações, Rutherford chegou às seguintes conclusões:



<!--[if !supportLists]-->·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
<!--[endif]-->No átomo existem espaços vazios; a maioria das
partículas o atravessava sem sofrer nenhum desvio.

<!--[if !supportLists]-->·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
<!--[endif]-->No centro do átomo existe um núcleo muito
pequeno e denso; algumas partículas alfa colidiam com esse núcleo e voltavam,
sem atravessar a lâmina.

<!--[if !supportLists]-->·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
<!--[endif]-->O núcleo tem carga elétrica positiva; as
partículas alfa que passavam perto dele eram repelidas e, por isso, sofriam
desvio em sua trajetória.
Pelo modelo atômico de Rutherford, o átomo é constituído por um núcleo
central, dotado de cargas elétricas positivas (prótons), envolvido por uma
nuvem de cargas elétricas negativas (elétrons).


Rutherford demonstrou, ainda, que praticamente toda a massa do átomo fica
concentrada na pequena região do núcleo.


Dois anos depois de Rutherford ter criado o seu modelo, o cientista
dinamarquês&nbsp;Niels Bohr&nbsp;o
completou, criando o que hoje é chamado modelo planetário. Para Bohr, os
elétrons giravam em órbitas circulares, ao redor do núcleo. Depois desses,
novos estudos foram feitos e novos modelos atômicos foram criados. O modelo que
representa o átomo como tendo uma parte central chamado núcleo, contendo
prótons e nêutrons, serve para explicar um grande número de observações sobre
os materiais.


O modelo atômico de Niels Bohr e a mecânica quântica









O modelo planetário de Niels Bohr foi um grande avanço para a comunidade
científica, provando que o átomo não era maciço. Segundo a Teoria
Eletromagnética, toda carga elétrica em movimento em torno de outra, perde
energia em forma de&nbsp;ondas
eletromagnéticas. E justamente por isso tal modelo gerou certo
desconforto, pois os&nbsp;elétrons&nbsp;perderiam
energia em forma de&nbsp;ondas
eletromagnéticas, confinando-se no&nbsp;núcleo, tornando a matéria algo instável.


Bohr, que trabalhava com Rutherford, propôs o
seguinte modelo: o núcleo contendo os&nbsp;prótons&nbsp;e&nbsp;nêutrons&nbsp;e
definiu as órbitas estacionárias, onde oelétron&nbsp;orbitaria
o&nbsp;núcleo, sem que perdesse energia. Entre duas
órbitas, temos as zonas proibidas de energia, pois só é permitido que o&nbsp;elétronesteja em uma das órbitas. Ao receber
um&nbsp;quantum, o&nbsp;elétron&nbsp;salta
deórbita, não num movimento contínuo, passando
pela área entre as órbitas (daí o nome zona proibida), mas simplesmente
desaparecendo de uma órbita e reaparecendo com a quantidade exata de energia.
Se um pacote com energia insuficiente para mandar o&nbsp;elétron&nbsp;para
órbitas superiores encontrar o&nbsp;elétron, nada ocorre. Mas se um&nbsp;fóton&nbsp;com
a energia exata para que o&nbsp;elétron&nbsp;salte
para órbitas superiores, ele certamente o fará, depois, devolvendo a energia
absorvida em forma de&nbsp;ondas
eletromagnéticas.




ESTRUTURA










Se o núcleo de um
átomo fosse do tamanho de um&nbsp;limãocom um raio de 3&nbsp;cm, os elétrons mais afastados estariam cerca
de 3&nbsp;km&nbsp;de
distância.

Os
cientistas, por meio de técnicas avançadas, já perceberam a complexidade do
átomo. Já comprovaram a presença de inúmeras partículas em sua constituição e
desvendaram o comportamento dessas partículas. Mas para construir alguns
conceitos que ajudam a entender a química do dia-a-dia, o modelo de átomo
descrito por Rutherford-Bohr é suficiente. Na constituição dos átomos
predominam os espaços vazios. O núcleo, extremamente pequeno, é constituído por
prótons e nêutrons. Em torno dele, constituindo a eletrosfera, giram os
elétrons.

O
diâmetro da eletrosfera de um átomo é de 10,000 a 100,000 vezes
maior que o diâmetro de seu núcleo, e sua estrutura interna pode ser
considerada , para efeitos práticos, oca; pois para encher todo este espaço
vazio de prótons e nêutrons (ou núcleos) necessitaríamos de um bilhão de
milhões de núcleos…

O
átomo de hidrogênio é constituído por um só próton com um só elétron girando ao
seu redor. O hidrogênio é o único elemento cujo átomo não possui nêutrons.

O&nbsp;elétron&nbsp;e o&nbsp;próton&nbsp;possuem a mesma carga, porém não a mesma
massa. O&nbsp;próton&nbsp;é 1836,11 vezes mais massivo que o elétron.
Usando, como exemplo hipotético, um átomo de vinte&nbsp;prótons&nbsp;e vinte&nbsp;nêutrons&nbsp;em seu núcleo, e este estando em&nbsp;equilíbrio eletrodinâmico, terá vinte&nbsp;elétronsorbitando
em suas camadas exteriores. Sua carga elétrica estará em perfeito&nbsp;equilíbrio eletrodinâmico, porém 99,97% de sua
massa encontrar-se-á no núcleo. Apesar do núcleo conter praticamente toda a
massa, seu volume em relação ao tamanho do átomo e de seus&nbsp;orbitais&nbsp;é minúsculo. Onúcleo atômico&nbsp;mede
em torno de&nbsp;10&nbsp;- 13&nbsp;centímetros de diâmetro, enquanto que o átomo mede cerca de&nbsp;10&nbsp;− 8&nbsp;centímetros.