47
1 Universidade Federal Fluminense Instituto de Ciências Exatas Departamento de Química Joseph John Thomson O descobridor investigador Volta Redonda, 2013.

Historia da Química - Thomson

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Historia da Química - Thomson

1

Universidade Federal Fluminense Instituto de Ciências Exatas Departamento de Química

Joseph John Thomson O descobridor investigador

Volta Redonda, 2013.

Page 2: Historia da Química - Thomson

HEREANA DA SILVA NASCIMENTO LAYS COUTINHO VALE E SILVA

PÂMELA VITAL GONÇALVES WELINGTON LUIS SARAIVA SOARES

JOSEPH JOHN THOMSON O DESCOBRIDOR INVESTIGADOR

Trabalho apresentado no curso de Química Licenciatura do ICEx como requisito parcial à aprovação na disciplina História da Química.

Volta Redonda, 2013.

Page 3: Historia da Química - Thomson

SUMÁRIO

Resumo .................................................................................................................. 1

Capítulo 1 - O Cientista: trajetória de vida e contexto histórico 2

Capítulo 2 - Os problemas e métodos de pesquisa e a sua produção teórica

2.1 - A Descoberta do elétron – onde tudo começou

2.2 - John Dalton: Matéria atômica – átomo indivisível............................

2.2.1 - A quebra de teoria.................................................................

2.3 - Joseph John Thomson

2.4 - Enerst Rutherford ............................................................................

2.4.1 - Modelo atômico de Rutherford .............................................

2.4.2 - Dificuldades encontradas .....................................................

2.5 - Niels Henrick David Bohr ..................................................................

2.5.1 – O Modelo atômico de Bohr ...................................................

2.5.2 - O Átomo Impossível ..............................................................

2.5.3 - A consolidação do modelo ....................................................

4

5

6

7

8

9

10

10

11

Capítulo 3 - Contexto histórico e métodos de desenvolvimento

O processo de descoberta – Raios Catódicos .......................................................

12

Capítulo 4 - As possibilidades pedagógicas ........................................................... 22

4.1 – A importância do ensino de História e Filosofia na educação científica.........

4.2 – A História da ciência e os modelos atômicos.................................................

4.3 – Propostas pedagógicas..................................................................................

5 – Considerações finais.........................................................................................

22

23

25

39

6 - Bibliografia.......................................................................................................... 40

Page 4: Historia da Química - Thomson

RESUMO

Ao buscarmos informações que nos mostrassem quem foi Joseph John Thomson, percebemos que seu objetivo era de se formar em engenharia, porem as dificuldades financeiras juntamente com a morte do pai que era um livreiro, foi estudar matemática, física e química escolha que mudou a sua vida por completo. Nascido em dezembro de 1856 na cidade de Cheethain, estudou em Manchester onde direcionou seus esforços. Aos 20 anos ganhou uma bolsa de estudos para Cambridge, com 27 anos, tornou se professor substituto em Rayleigh. Coordenou o trabalho no Laboratório Cavendish.

Thomson faleceu aos 84 anos, em 30 de Agosto de 1940 em Cambridge, Inglaterra, deixou uma autobiografia “Recordações e Reflexões”, escrita em 1936. Em sua vida recebeu inúmeros prêmios científicos e condecorações, como o Prêmio Nobel, em 1906. Tornou-se Sir J. J. Thomson, em 1908 quando foi ungido cavalheiro pelo governo inglês. Recebeu o titulo de doutor honoris por universidades de todo o mundo, dentre elas Oxford, Columbia, Göttingen, Edinburgh, Sorbonne e Princeton. De todos os prêmios e condecorações que recebeu, o que permitiu desfrutar da glória e do imenso prestígio em vida e ainda após sua morte pelos estudos e pesquisas realizados estará para sempre ligado a esta partícula extremamente pequena: O ELÉTRON.

Ao final do século XIX, suas descobertas científicas foram resultados de uma série de experimentos onde descobriu o elétron e suas concepções sobre a estrutura da matéria geradas. Um exemplo da complexidade e da riqueza de suas descobertas assim é sua história.

Palavras-chave: J. J. Thompson; elétron; raios catódicos.

1

Page 5: Historia da Química - Thomson

1 - O CIENTISTA: TRAJETÓRIA DE VIDA E CONTEXTO HISTÓRICO

Joseph John Thomson nasceu em Manchester em 18 de dezembro de 1856. Tornou-se um estudioso com características de um investigador, estudou e se formou, no Trinity College, em Cambridge, que o levou a tornar-se membro da instituição. Foi Professor de Física Experimental, de 1884 a 1918, tendo colaborado positivamente para o desenvolvimento do laboratório Cavendish. Foi também Professor Honorário de Física da Royal Institution e membro da Royal Society em 1884 o qual presidiu entre 1916 e 1920. Seus primeiros trabalhos científicos seguiram na trilha aberta por Maxwell, que havia unificado a eletricidade e o magnetismo.

Thomson produziu muitos resultados originais nesta direção, além de ter publicado livros importantes como: o "Tratado sobre o Movimento dos Anéis dos Vórtices", contendo o trabalho premiado, em 1882, com o Prêmio Adams, "Aplicação da Dinâmica à Física e à Química”, "Notas sobre Pesquisas Recentes em Eletricidade e Magnetismo", que veio a ser conhecido como o terceiro volume de Maxwell, depois disso publicou, juntamente com J. H. Poynting, o livro-texto, em quatro volumes, "Propriedades da Matéria", "Elementos da Teoria Matemática da Eletricidade e do Magnetismo" com várias reedições, depois das conferências realizadas em Princeton, escreveu o livro "Descarga de Eletricidade através dos Gases", reescrito posteriormente em 1928 e 1933 "Condução de Eletricidade através dos Gases", junto com seu filho George Paget Thomson publica "Eletricidade e Matéria". Introduz o modelo do átomo que recebeu o seu nome, "A Teoria Corpuscular da Matéria" e "A Estrutura da Luz", Publica "Raios de Eletricidade Positiva e suas Aplicações à Análise Química", escreve "O Elétron na Química", que influencia muitos químicos, porque propõe alternativas ao modelo atômico de Bohr e ideias quânticas, por fim deixa sua autobiografia "Recordações e Reflexões".

Figura 1 - Revista Brasileira de Ensino de Física, vol. 19, no.3, setembro, 1997 Os elétrons foram descobertos através de uma série de experimentos e concepções sobre a estrutura da matéria, nas últimas décadas do século XIX. É possível destacar datas e personalidades importantes, bem como as contribuições de Thomson em 1897, a descoberta do elétron foi um processo longo e tortuoso e contou com a participação de cientistas de vários países. Através dos trabalhos experimentais com as descargas elétricas em gases tentou-se descrever teoricamente o comportamento das descargas e da corrente elétrica. Seguindo a trilha aberta por Maxwell, deu início aos seus primeiros experimentos científicos, que unificou a eletricidade e o magnetismo. 2

Page 6: Historia da Química - Thomson

Thomson voltou a se dedicar a analise da estrutura do átomo, fazendo o modelo da estrutura atômica a partir de 1903, que recebeu o nome de modelo de Thomson (ou “bolo de nozes”, “bolo de passas” ou ainda “pudim de passas”: onde diz que o átomo é constituído por carga positiva espalhada (o bolo, pudim) e as cargas negativas (os elétrons), seriam as nozes ou as passas espalhadas). Modelo apresentado foi tido como incorreto o que a seu aluno Ernest Rutherford iniciar seus experimentos, mostrando que a carga positiva estava em um núcleo ainda menor que o átomo, e não parou por aí logo depois, surgiu outro modelo atômico o de Bohr. Thomson sempre foi ligado à visão mecanicista da natureza, uma tradição britânica do século XIX, que caracterizava aos modelos mecânicos sua abordagem física. Englobar a matéria, o éter, a energia e o eletromagnetismo em um quadro de fenômenos físicos unificados foram seu último objetivo, nas primeiras décadas do século XX. Após 1913, sua influencia era muito grande junto aos físicos, e foi bastante diminuída por passar a construir e defender teorias, diferentes das aceitas. Contrapôs-se ao modelo atômico de Rutherford-Bohr o qual diz que “os elétrons estão em equilíbrio com as cargas positivas devido a forças eletrostáticas de atração e repulsão”. Sua influencia permanece até a década de 20, especialmente entre os químicos, da Grã-Bretanha e dos Estados Unidos. No mesmo período, foi um dos opositores ao conceito de fóton, não aceitando novas e “estranhas” ideias da física quântica. A resistência a novas ideias por parte dos cientistas mais velhos é comum. Segundo outro grande revolucionário da física deste século, Max Planck, “as novas ideias só se afirmam realmente quando a velha geração desaparece”.

Figura 2 – Alguns cientistas da época (http://www.ufpel.tche.br/ifm/histfis/epoca_t.htm)

Com estudos relevantes e experimentos de grande importância muitos foram os cientistas que colaboraram de forma expressiva para as descobertas notáveis, nas últimas décadas do século XIX. Na época surgiram controvérsias curiosas ganhando trajes nacionalistas, mostrando vários fatores de diversas espécies constam presentes no desenvolvimento e criação da ciência. 3

Page 7: Historia da Química - Thomson

2 - OS PROBLEMAS E MÉTODOS DE PESQUISA E A SUA PRODUÇÃO TEÓRICA

2.1 - A DESCOBERTA DO ELÉTRON – ONDE TUDO COMEÇOU Há cerca de 200 anos cientistas conseguiram realizar experimentos que os possibilitaram fundamentar a existência do átomo, com conhecimento deste novo mundo microscópico, foi possível explicar, por exemplo, os tipos de matéria e suas transformações que vemos no nosso dia-a-dia. A hipótese do átomo foi de grande importância para a consolidação da química como ciência (calcados no Iluminismo - século XVIII), que tem permitido grandes avanços tecnológicos a civilização através do espírito investigativo dos cientistas do passado que realizaram descobertas relevantes para o domínio de técnicas que, observando os fenômenos da natureza e com simulações experimentais, são até hoje a base do desenvolvimento da química. 2.2 - John Dalton: Matéria atômica – átomo indivisível

A possibilidade de a matéria ser constituída de átomos surgiu primeiramente com os gregos, Demócrito, século V a. C.; e defendida por Leucipo e Epicuro, sendo o último criador da expressão átomo. A ideia atomística da matéria foi retomada com força e ênfase no meio científico por seu propagador John Dalton no inicio do século XIX.

Dalton dedicou sua vida a pesquisa e ao ensino, sendo professor de matemática, física e química em Manchester, Sofria de uma deficiência na visão o que o levou a estudá-la, conhecida até os dias de hoje de daltonismo.

Em uma busca por um melhor entendimento das leis de Lavoisier, e de Proust e na teoria que recebe seu próprio nome, a Teoria Atômica de Dalton (1803) foi baseada em fatos experimentais. Figura 3 - www.alunosonline.com.br

4

Page 8: Historia da Química - Thomson

Alguns dos pontos defendidos por Dalton:

a matéria era formada de átomos; os átomos eram indivisíveis; os átomos não poderiam se transformar uns nos outros; os átomos não poderiam ser destruídos nem criados; a formação dos elementos químicos era por átomos simples; em determinado elemento os átomos são idênticos em: tamanho, forma, massa e

outras propriedades; em elementos diferentes os átomos são diferentes em : tamanho, forma, massa e

outras propriedades; a separação ou a união de átomos é uma reação química; átomos diferentes se atraem e átomos iguais se repelem; átomos compostos compõem substâncias compostas (moléculas); a partir de elementos diferentes, átomos compostos são formados em uma relação

numérica simples.

2.2.1 - A quebra de teoria Ao admitir que o volume dos gases fossem todos iguais, quando submetidos

à mesma pressão e temperatura, por conseguinte contendo o mesmo número de átomos, Dalton explicou que ao fazer uma previsão das combinações químicas sendo apenas um composto de dois elementos químicos, denominado AB para sua formula estrutural.

Ao usar a água como exemplo, considerada formada por dois átomos de hidrogênio e um de oxigênio, Gay-Lussac através de seus estudos refutou essa hipótese.

De acordo com Gay-Lussac:

1 volume de oxigênio (O) + 2 volumes de hidrogênio (H) 2 volumes de vapor de água (H2O).

Figura 4 - Desenho da reação da água

Pois se um volume de O2 e 2H2 reagem para formar 2 volumes de vapor de água (H2O), deveria ocorrer a divisão dos átomos de hidrogênio, o que vai contrariar o postulado da indivisibilidade do átomo no processo químico como afirmava Dalton.

Não muito diferente disto, os estudos realizados por Michael Faraday a cerca da natureza elétrica da matéria em 1930, com cargas elétricas em tubos com gases rarefeitos feitos por J. J. Thomson (1855–1895) e ainda a descoberta da radioatividade por Becquerel em 1896; sugeriam em seus experimentos que a matéria - tinha natureza elétrica e que era constituída por partículas com eletricidade discreta–descoberta do elétron e próton – e que átomos poderiam formar átomos. diferentes, concluindo assim que o átomo não era indivisível como afirmava Dalton em sua teoria.

5

Page 9: Historia da Química - Thomson

2.3 – Joseph John Thomson O modelo atômico de Dalton se manteve até meados de 1897, quando Joseph John Thomson anunciou um novo modelo para a concepção de átomo. Onde as cargas elétricas positivas e negativas estariam incluídas na mesma ideia do átomo. A descoberta anunciada por Thomson não se deu da noite para o dia muito menos por um único experimento, é resultante do trabalho de vários cientistas envolvidos nas pesquisas a fim de descobrirem mais sobre a estrutura da matéria. Esta quando se deu foi uma revolução no mundo da química e da física, o que sabemos hoje ser o elétron uma partícula com carga negativa e pode ser encontrado nos átomos de toda e qualquer substância, mas para a época era algo extremamente novo; tendo ocorrido ao fim do século XIX. Resultante dos experimentos desenvolvidos pelo físico inglês J. J. Thomson, pela pesquisa da natureza e propriedades de certas radiações, que eram denominadas raios catódicos. Baseando-se nas descobertas do elétron e da radioatividade, sugeriu que o átomo deveria ter formato de uma esfera positiva, que deveriam ser "inscrustados" de elétrons (carga negativa), de modo que a carga total fosse nula.

Figura 5 – Modelo- "pudim de passas"

2.4 - Enerst Rutherford (1871 – 1937) Nasceu em 30 de agosto de 1871, em Nelson, Nova Zelândia, estudou em escolas públicas com 16 anos entrou Nelson Collegiate School. Recebeu em 1889, através de um premio uma bolsa de estudos da Universidade da Nova Zelândia, em Wellington, onde ele entrou Canterbury College, formou-se em Matemática e Ciências Físicas e continuou trabalhando com pesquisas. Em 1894, foi premiado com uma bolsa 1851 Ciência Exposição, o que permitiu ir para o Trinity College, em Cambridge, como estudante de pesquisa no Laboratório Cavendish sob as orientações de J. J. Thomson. 6

Page 10: Historia da Química - Thomson

Figura 6 – Enerst Rutherford

Imagem retirada de Atkins, P; Loretta, J. “Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente”

2.4.1 - Modelo atômico de Rutherford Seus experimentos tiveram a participação de Geiger e Marsden. Sua experiência permitiu demonstrar que o espalhamento era causado por uma carga central de pequeno volume, carregada positivamente e situada no interior do átomo do metal. Com a realização de experimentos que refutaram o modelo proposto por J. J. Thomson em 1911, o qual dizia que o átomo era formado por uma esfera carregada positivamente com os elétrons incrustados na sua superfície, ou seja, foi descartado o "modelo do pudim de passas".

Figura 7 – Quebra do modelo de Thomson

" Imagem retirada de http://www.agracadaquimica.com.br/index.php?acao=quimica/ms2&i=2&id=621"

O experimento realizado por Rutherford foi o bombardeamento de partículas α, em uma finíssima lâmina de ouro (0, 0001 mm de espessura) com carga positiva, emitidas pelo polônio radioativo. Observar o comportamento destas partículas α, utilizou um anteparo móvel (tela de sulfeto de zinco) que possibilitou visualizar uma luminosidade (fluorescência) de acordo com que era atingido pelas partículas. 7

Page 11: Historia da Química - Thomson

Figura 8 - Experiência de Rutherford

Com isso notou que possuía uma carga positiva de valor igual ao total de cargas negativas dos elétrons.

Figura 9 – Experimento de Rutherford

Imagem retirada de http://www.vestibulandoweb.com.br/quimica/teoria/modelo-atomico.asp

Rutherford chegou as seguintes conclusões:

Grande parte das partículas α atravessou a lâmina de ouro sem nenhum desvio.

Poucas partículas α rebateram na direção contrária ao choque. Algumas sofreram desvios na trajetória.

2.4.2 - Dificuldades encontradas: Segundo Rutherford, a aceleração dos elétrons girando em torno do núcleo equilibraria a força de atração entre o núcleo e o elétron, impedindo que os elétrons caíssem sobre o núcleo. Mas segundo os princípios da eletrodinâmica clássica, os elétrons girando em torno do núcleo deveria emitir energia radiante, essa emissão deveria ser feita à custa da energia cinética do elétron, que assim tenderia a se aproximar do núcleo. O átomo de Rutherford seria instável. Pelo modelo de Rutherford temos que o elétron tem carga -1 e massa 0, visto que a massa dele é tão pequena que é desprezível. 8

Page 12: Historia da Química - Thomson

Figura 10 – Outra visão do modelo de Rutherford – Caminho das partículas α "Imagem retirada de Atkins, P; Loretta, J. Princípios de Química”

2.5 - Niels Henrick David Bohr (1885 – 1962) Ainda como estudante um anúncio de Academia de Ciências de Copenhaga, com prêmio a ser concedido para a solução de um determinado problema científico, o levou iniciar uma investigação teórica, experimental e da tensão de superfície. Do trabalho que realizou no laboratório de seu pai, conquistou o prêmio oferecido, sendo publicado no Transactions of the Royal Society, 1908. Neste trabalho Bohr foi confrontado por Planck, pelas implicações da teoria quântica. Em uma estadia em Cambridge, aproveitou para realizar trabalhos sob a orientação do Sir JJ Thomson, dando prosseguimento em seus próprios estudos teóricos. Estava no laboratório com Professor Rutherford em Manchester, onde com uma atividade científica intensa com investigações fundamentais dos fenômenos radioativos. Recebeu o Prêmio Nobel de Física de 1922 "por seus serviços na investigação da estrutura dos átomos e da radiação que deles emana”.

9

Page 13: Historia da Química - Thomson

Figura 11 – Niels Bohr

"Imagem retirada de http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1922/bohr-bio.html"

2.5.1 – O modelo atômico de Bohr 2.5.2 - O Átomo Impossível

Os problemas encontrados no modelo de Rutherford foram solucionados de forma surpreendente por Niels Bohr, em 1912, que dizia: "Aqui estão algumas leis que parecem impossíveis, porém elas realmente correspondem ao modo como os sistemas atômicos parecem funcionar, de forma que vamos usá-las”.

Então iniciou presumindo que os elétrons em órbita não descreviam um movimento em espiral em direção ao núcleo. Isto contradiz tudo que se conhecia de eletricidade e magnetismo, porem adaptava-se ao modo pelo qual as coisas aconteciam. Assim Bohr determinou:

o elétron no átomo só pode se mover em órbitas determinadas, que corresponde as energias de ligação, E1, E2, E3,... En, que chamou de estados estacionários, e que o elétron ao se movesse, não emitia radiação. Embora a figura mostre apenas as cinco primeiras órbitas, não existe limite para o número de órbitas teoricamente possíveis.

Figura 12 – Órbitas de Bohr

"Imagem retirada de http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/modelo-atomico-de-bohr/modelo-atomico-de-bohr-1.php 10

Page 14: Historia da Química - Thomson

2.5.3 - A consolidação do modelo A consolidação e aceitação do modelo de Bohr foi aumentando a que medida seus resultados experimentais eram relatados por outros cientistas. O primeiro deu origem à lei de Moseley: como a frequência dos raios-X varia com o quadrado do número atômico Z; o segundo trabalho experimental que serviu de base para o modelo de Bohr foi realizado por Franck e Hertz, onde foi descoberta a lei que governa as colisões do elétron com o átomo e demonstraram ser verdadeira o modelo de Bohr sobre os estados estacionários. CONCLUSÃO: Os átomos podem irradiar apenas certas energias, de acordo com a teoria quântica. Modelo atômico de Bohr aplicado ao átomo de hidrogênio O elétron no átomo de hidrogênio, por ter movimento, tem energia cinética, Ec. O receber e exercer forças elétricas atrativas tem energia potencial elétrica, Epe.

Pontos importantes definidos por Bohr de seu modelo atômico

Os elétrons movem-se em órbitas circulares em torno do núcleo atômico central sem perder ou ganhar energia (órbitas estacionárias).

Apenas algumas órbitas são “permitidas” (quantização de Planck). As órbitas foram designadas por números inteiros sendo que à órbita mais

próxima do núcleo (de menor raio) foi associado o número 1. Foi também designado a estas órbitas a representação por letras K, L, M,

etc.

Et = Ec + Epe

Entre o elétron e o núcleo só há forças elétricas atrativas.

Onde os valores de Epe são maiores, os valores de Ec são menores. Perto do núcleo --> maior velocidade do elétron --> maior Ec (para não ser puxado pelo núcleo).

Figura 13 – Primeiros esboços do modelo de Bohr 11

Page 15: Historia da Química - Thomson

Os modelos atômicos sofreram grandes avanços tecnológicos no decorrer dos anos

Figura 14 – A evolução do modelos atômicos.

http://www.brasilescola.com/fisica/modelos-atomicos.htm

3 – CONTEXTO HISTÓRICO E MÉTODOS DE DESENVOLVIMENTO O PROCESSO DE DESCOBERTA - RAIOS CATÓDICOS

No século XIX, inúmeros cientistas pesquisavam o fenômeno de condução de eletricidade dos gases em sua grande maioria as pesquisas envolviam aplicação de alta tensão em tubos de vidro preenchidos por gases e providos de terminais em suas extremidades, denominados anodo e catodo, por meio de amperímetro ligado ao experimento era possível verificar que dependendo da pressão no tubo, da distância entre os eletrodos e da diferença de potencial existente entre eles os gases conduziam corrente inépcia. Durante a execução dos experimentos os cientistas perceberam um fato inesperado a corrente elétrica era indicada no amperímetro mesmo quando havia somente gás rarefeito dentro do tubo. Querendo descobrir porque este fenômeno ocorria no ano de 1875, o físico e químico Wiliam Crookes construiu um tubo curvo produziu certo grau de vácuo em seu interior e aplicou alta tensão em suas extremidades ao fazer isto, percebeu que uma determinada região do tubo apresentava uma luminescência esverdeada aumentando o vácuo dentro do tubo, para um valor entorno de 10-2, visualizou apenas uma mancha luminosa na parede do tubo oposta ao catodo. Crookes concluiu que esta luminescência era algum tipo de radiação que partia do terminal negativo em direção ao terminal positivo, essas radiações foram denominadas de raios catódicos, no entanto Crookes não conseguiu determinar a natureza das mesmas. 12

Page 16: Historia da Química - Thomson

Wiliam Crookes – (1832-1919)

Considerado um dos mais notáveis físicos do século XIX, foi eleito em 1863 membro da Royal Society. Obteve os seguintes prêmios: a Royal Gold Medal, em 1875; a David Medal em 1888; a Sir Joseph Copley Medal em 1904; nomeado cavaleiro em 1897, pela rainha Vitória; e ainda em 1910, ganhou a Ordem de Mérito. Tornou-se presidente das instituições: Royal Society, Chemical Society, Institution of Electrical Engineers, British Association e Society for Psychical Research. No que se diz respeito às pesquisas científicas Crookes ficou conhecido como o descobridor do elemento químico de número atômico 81, o Tálio; do Radiômetro; do Espintariscópio; do tubo de raios catódicos, mais conhecido como Tubo de Crookes. Seu trabalho experimental foi a base para descobertas vieram a modificar todo um conceito da física e da química.

Figura 15 – William Crookes(www.explicatorium.com)

Na área da divulgação científica, fundou do Chemical News, em 1859, e editor do Quarterly Journal of Science, em 1864. Recebeu em 1880, da Academia de Ciências da França uma medalha de ouro e um prêmio de 3.000 francos. Crookes se interessou pelos fenômenos paranormais, o que criou uma grande expectativa, por parte das pessoas. Seu nome era bastante conhecido nos meios científicos, e suas palavras seriam, facilmente, aceitas como um julgamento definitivo a cerca do movimento chamado “Spiritualism”.

Ao aparecer à luminosidade chamada posteriormente por Thomson de brilho catódico, na outra extremidade o brilho era de outra cor e não deu o nome especial, quando ele trocava o gás do tubo a luminosidade continuava meio esverdeada no catodo, porem próximo ao anodo este brilho mudava de cor, mas o brilho do catodo não dependia da natureza do gás enquanto no anodo o brilho de cor e sua intensidade também se modificavam de acordo com que se retirava o gás até se tornar imperceptível. Percebeu também que quando colocava um objeto magnetizado positivamente ou negativamente (imã), deslocava-se a luminosidade para as paredes dos tubos, dependendo de sua polaridade a luminosidade se movia a favor ou contra o objeto.

Essa luminosidade estava associada a coisas que não se sabia o que deveriam ser carregadas negativamente, o trabalho seguido por William Crookes, que aperfeiçoou depois esta ampola e começou a descobrir que para gases ainda mais rarefeitos essa luminosidade desaparece completamente ele tinha um traço da luminosidade catódica que podia se estender ate a outra parede da outra ampola quanto mais aumentava o vácuo (retirar o gás de dentro da ampola) essa luminosidade se estendia cada vez mais para o anodo, até acontecia como se tivesse um feixe batendo no anodo ou nas paredes da ampola, Crookes chamou o fenômeno que produzia esta luminosidade de Raios Catódicos, e seguindo o 13

Page 17: Historia da Química - Thomson

comentário de Faraday ele tentou identificar o que eram os raios catódicos a ideia

de que fossem objetos carregados negativamente já era conhecida desde Faraday, uma forma que verificar se era verdade ou não era tentar desviar a trajetória deste feixe de raios catódicos com um campo magnético.

A evolução dos tubos de Crookes Em 1875, William Crookes fez vários tubos chamando-os de tubos de

descarga que hoje conhecemos como tubos de Crookes.

Anteparo coberto com um material fluorescente. Observou que o anteparo brilhava com uma luz esverdeada do lado voltado para o catodo. CONCLUSÃO: a luz sai do catodo e vai em direção ao anodo. Raios catódicos moviam uma roda de pás

colocada dentro do tubo. CONCLUSÃO: Têm energia cinética e, portanto têm massa.

Figura 16 – Primeiros esboços da ampola de Crookes http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/modelos-atomicos/modelos-atomicos-6.php

14

Page 18: Historia da Química - Thomson

Figura 17 – ampolas de Crookes (http://www.infoescola.com/fisica/ampola-de-crookes) Alessandro Giuseppe Antonio Anastásio Volta – (1745 – 1827)

Figura 18 – Alessandro Volta http://www.brasilescola.com/quimica/alessandro-volta.htm

15

Page 19: Historia da Química - Thomson

O italiano inventor da pilha elétrica em 1800 causou uma grande agitação no mundo científico por ter empilhado em alternância discos de zinco e cobre separados por pedaços de tecidos embebidos em solução de ácido sulfúrico, porem os experimentos relacionados a pilha elétrica foi iniciado por Galvani que por sua vez não obteve êxito em sua interpretação. Quando Volta repetiu os experimentos de Galvani, mostrou uma interpretação exata para os fenômenos observados tornando-se uma celebridade sendo recebido por Napoleão em 1801 onde demonstrou sua descoberta. O aparelho produzia corrente elétrica, quando um fio condutor era ligado aos discos de zinco e cobre das extremidades, sendo chamado de pilha de Volta. Desde então, todos os aparelhos que produziam eletricidade receberam os seguintes nomes: celas voltaicas (em homenagem a Volta), pilhas galvânicas (em homenagem a Luigi Galvani (1737-1827)) ou, simplesmente, pilhas.

Figura 19 – Ilustração da pilha de Volta http://www.brasilescola.com/quimica/alessandro-volta.htm

Através de sua descoberta em menos de dois anos Faraday construiu o tubo, onde pode observar o comportamento das descargas elétricas luminosas em gases rarefeitos.

Michael Faraday – (1867 - 1971)

Foi um importante físico e químico que contribuiu para o aumento do conhecimento sobre o eletromagnetismo de forma decisiva, o que permitiu lançar a ideia da existência do campo elétrico e logo inventou o dínamo (gerador elétrico), depois de descobrir a indução eletromagnética. Enquanto realizava suas experiências Faraday fez mais uma importante descoberta no eletromagnetismo, que conhecemos como lei da indução onde expressa uma relação entre tensão e fluxo magnético num circuito.

16

Page 20: Historia da Química - Thomson

Figura 20 – Michael Faraday http://www.estv.ipv.pt/PaginasPessoais/paulomoises/Artigos_M%C3%A1quinas%5CLei_Faraday.htm

Lei de Faraday

Faraday realizou inúmeros experimentos percebeu algo em comum entre eles que aparecia uma força eletromotriz induzida. Analisando todos os seus trabalhos, verificou que ao aparecer à força eletromotriz no circuito uma variação do fluxo magnético acontecia nesse circuito. Faraday observou que a intensidade da f.e.m é cada vez maior quanto mais veloz acontecer a variação do fluxo magnético. Mais precisamente, verificou que durante um intervalo de tempo Δt o fluxo magnético varia ΔΦ, concluindo que a f.e.m era obtida pela razão entre variação do fluxo magnético e a variação do tempo.

ε = ΔΦ/ Δt

Figura 21 - Ilustração da lei de Faraday para uma barra magnética interagindo com um circuito fechado.

http://www.ufpe.br/fontana/Eletromagnetismo2/EletromagnetismoWebParte02/mag2cap6.htm

Com aparecimento da força eletromotriz que chamou de indução eletromagnética tendo sido conhecida como Lei de Faraday da indução eletromagnética. James Clerk Maxwell – (1831-1879)

James Clerk Maxwell foi um grande cientista, dá-se ele a descoberta mais significativa - a teoria do eletromagnetismo. É conhecido como o pai da física 17

Page 21: Historia da Química - Thomson

moderna, com contribuições fundamentais para a astronomia, matemática e engenharia. Tornou-se professor de Física na Marischal College, Aberdeen aos 25 anos de idade em 1856, e depois, em 1871, foi o primeiro professor de Física Experimental em Cambridge, onde esteve à frente do novíssimo Laboratório Cavendish, em Cavendish, onde viveu por 50 anos, que tanto a física de hoje continuou a desenvolver a partir de inspiração de Maxwell, ajudando a projetar e desenvolver este importante laboratório, pelo qual, passariam importantes físicos como J. J. Thomson (1856 - 1940) e Ernest Rutherford (1871-1937). Seu trabalho foi de grande importância para o desenvolvimento da termodinâmica alem de ter juntamente com outros cientistas fundado da teoria cinética dos gases.

Em 1864, Maxwell, perante a Royal society de Londres, em “Uma Teoria Dinâmica do Campo Eletromagnético”, disse. “Nós temos fortes motivos para concluir que a própria luz – incluindo o calor radiante e outra radiação, se for o caso – é uma pertubação eletromagnética na forma de ondas propagadas através do campo eletromagnético de acordo com as leis eletromagnéticas” http://www.clerkmaxwellfoundation.org/html/who_was_maxwell-.html

Figura 22 – James clerk Maxwell www.royalsoced.org.uk

Heinrich Rudolph Hertz (1857-1894)

Figura 23 – Heinrich Rudolpf Hertz http://www.ghtc.usp.br/Biografias/Maxwell/Maxwelleletreluz.html

Através de experimentos Heinrich Rudolph Hertz possibilitou a confirmação da conclusão feita por Maxwell onde diz “Que a luz é uma vibração transversal, que se propaga no mesmo meio em que os fenômenos elétricos e magnéticos” (http://www.ghtc.usp.br), contudo a através destes experimentos realizados entre 1886 e 1889, produziu e observou que as ondas eletromagnéticas se propagavam com a velocidade da luz possuindo propriedades como a da mesma: como reflexão, difração, polarização. Um importante campo de estudo foi aberto através da teoria apresentada por 18

Page 22: Historia da Química - Thomson

Maxwell e os experimentos de Hertz permitindo assim, grandes avanços tecnológicos. Obtendo assim, estudos a cerca da radiação eletromagnética na faixa das ondas de radio e microondas.

Joseph John Thomson – (1856 - 1940) No ano de 1897 o inglês J.J Thomson realizou novas experiências que o levaram a concluir que os raios catódicos se propagavam em linha reta, pois se um objeto for colocado a sua frente é criada uma sombra simétrica na parede da ampola. Em novo experimento a cerca dos raios catódicos, ao baterem em uma ventoinha mecânica posicionada dentro do tubo fazendo-a girar, então possui massa e consequentemente é matéria, o feixe de raiz catódico é atraído por um campo elétrico positivo, portanto os raios catódicos possuem carga negativa. Depois de vários experimentos J J. Thomson, também conseguiu determinar a relação entre a carga e a massa dessas tais partículas (carga específica do elétron 1,7 x 10-11 C/Kg), Thomson é considerado o descobridor do elétron, por ter lançado a hipótese de que estes corpúsculos negativos eram partículas subatômicas, estando presentes em todos os átomos e sendo, portanto constituintes universais de toda a matéria, diante de sua descoberta Thomson propuseram uma representação do átomo como uma grande esfera positiva incrustada por pequenas esferas negativas que seriam os elétrons. J. J. Thomson começou a fazer os experimentos com este tubo de Michael Faraday, a pilha de Alessandro Giuseppe Antonio Anastásio Volta.

Figura 24 - Thomson em seu laboratório

http://www.ufpel.tche.br/ifm/histfis/obra_t.htm

19

Page 23: Historia da Química - Thomson

No catodo aparece a luminosidade chamada por Thomson de brilho catódico, na outra extremidade o brilho era de outra cor e não deu o nome especial, quando ele trocava o gás do tubo a luminosidade continuava meio esverdeada no catodo, porem próximo ao anodo este brilho mudava de cor, mas o brilho do catodo não dependia da natureza do gás enquanto do outro lado o anodo o brilho de cor e sua intensidade também se modificava de acordo com que se retirava o gás até se tornar imperceptível. Percebeu também que quando colocava um objeto magnetizado positivamente ou negativamente (imã), deslocava-se a luminosidade para as paredes dos tubos, dependendo de sua polaridade a luminosidade se movia a favor ou contra o objeto. Essa luminosidade estava associada a coisas que não se sabia o que deveriam ser carregadas negativamente, o trabalho dele foi seguido pelo trabalho do William Crookes (1832 – 1919), que aperfeiçoou depois esta ampola e começou a descobrir que para gases ainda mais rarefeitos essa luminosidade desaparece completamente ele tinha um traço da luminosidade catódica que podia se estender ate a outra parede da outra ampola quanto mais aumentava o vácuo (retirar o gás de dentro da ampola) essa luminosidade se estendia cada vez mais para o anodo, até acontecia como se tivesse um feixe batendo no anodo ou nas paredes da ampola, Crookes chamou o fenômeno que produzia esta luminosidade de Raios Catódicos, e seguindo o comentário de Faraday ele tentou identificar o que eram os raios catódicos a ideia com fossem objetos carregados negativamente já era conhecida desde Faraday, uma forma que verificar se era verdade ou não era tentar desviar a trajetória deste feixe de raios catódicos com um campo magnético. - contradição: se temos uma partícula carregada com carga Q e velocidade V, que anda no interior de uma região onde tem um campo magnético B, essa partícula vai sofre a ação de uma força magnética que é dada pela força de Lorentz (F= qv x B), o que provoca um desvio da trajetória, que com a presença do campo magnético faz com que o feixe se encurve para a direita se a carga for positiva e se a carga for negativa se encurva para a direção oposta. Então Crookes estabelece um campo magnético no interior da ampola, e verifica que os raios catódicos de fato mudam a sua trajetória como se fossem objetos de carga negativa confirmando, portanto a observação do Faraday, mas também tenta fazer a mesma coisa introduzindo no interior da ampola um par de placas que carrega eletricamente, se os raios catódicos são “coisas” com carga negativa se for colocado um campo elétrico transversal dentro da ampola este campo elétrico transversal pode assim também mudar a trajetória dessas partículas e o resultado deste experimento foi um fracasso, devido aos raios catódicos não mudarem sua trajetória e neste momento se teve impasse este feixe dos raios catódicos são afetados pelo campo magnético (B) mas parecem não ser afetados pelo campo elétrico (e), e isso era uma contradição se são objetos de carga negativa deveriam ser afetados por ambos, essa polemica gerada que deu origem a raios catódicos são portanto partículas carregadas eletricamente, esta controvérsia durou 25 anos até que se obteve a solução com o trabalho de J.J Thomson , que se beneficiou do fato de que entre os trabalhos de Crookes e o momento que ele começou a atuar como pesquisador em conjunto houve um avanço tecnológico importante, onde neste ato um engenheiro alemão Heinrich Geissler, que consegue produzir bombas de vácuo muito mais sofisticadas e poderosas consegue com esta bomba tirar mais gás de dentro da ampola, porem foi por Otton Von Guericke (1602 – 1686), que essas bombas foram criadas (1650), para uso e demonstração de seus próprios experimentos. Quando a experiência de Crookes foi repetida usando uma bomba 20

Page 24: Historia da Química - Thomson

mais sofisticadas ele descobre que a medida com que vai tirando o gás da ampola o efeito do fracasso que devia existir no campo elétrico se transforma no sucesso, então a medida com que tira gás e fica um vácuo melhor o efeito previsto para o campo elétrico começa a acontecer de alguma maneira o excesso de gás dentro da ampola ainda era em grande quantidade para fazer com que o efeito previsto pelo campo elétrico não acontecesse e a medida com que tira o gás de dentro da ampola o efeito então começa a acontecer uma das coisas importantes que Thomson fez foi descobrir a relação entre a carga e a massa deste objeto ele conclui portanto que este objetos são partículas de carga elétrica negativa e que tem uma massa e descobre que a razão entre a carga dessa partículas que podemos chamar de razão e/m ~ (cerca) 2000 x qH/mH (feixe de íons Hidrogênio),que quando se tira o elétron do hidrogênio ele se torna um íon carregado positivamente, podemos repetir a experiência de Thomson com estes íons , criando perto do catodo uma fonte destes íons e estudar a relação entre a carga e a massa e descobrir quanto vale. Thomson descobre que a relação carga/massa para a partícula catódica é 2000x maior que a relação carga/massa do íon de hidrogênio, com isso Thomson intui que as duas cargas são iguais e diferença esta nas massas, ele conclui que a massa associada a esta partícula catódica deve ser 2000x menor do que a massa no átomo de hidrogênio, ele conclui portanto o feixe de raios catódicos é formado por partículas carregadas negativamente e tem uma massa da ordem 2000x menor que do íon de hidrogênio e chama esta partícula de ELETRON, e descobre portanto a presença de elétron, mas descobre ainda que a relação carga/massa independe do material que é formado o catodo, isso quer dizer que a partícula que esta sendo emitida pelo feixe de raios catódico independe da natureza do material de que é feito o catodo é algo que esta presente em todos materiais, conclui que esta partícula deve estar contida dentro do átomo de qualquer substancia, de alguma forma consegue-se subdividir o átomo, que era menor partícula e que deixou de ser a partir de Thomson quando descobre que dentro do átomo tem alguma coisa na qual não sabe o que é, e tem carga negativa se há algo com carga negativa como o átomo é neutro teoricamente tem que haver carga positiva, e Thomson associa corretamente “esta coisa de carga positiva com a coisa que é o íon hidrogênio” e como o hidrogênio é a primeira das substancias é a substancia , mais leve se refere a este íon de hidrogênio como “o primeiro” em grego “Próton”, descobrindo assim a presença do próton no interior do átomo o elétron carregado negativamente e o próton carregado positivamente e conclui acertadamente que deveriam ter mesmo numero de elétrons e prótons para todos os átomos neutros , tem a mesma carga elétrica diferenciado pelos sinais (+ e -) , o próton massa um 2000x maior do que o elétron e começa a construir a imagem do átomo, muitos tentam criar esta imagem porem Thomson já identificou que dentro do átomo há pelo menos duas partículas construindo assim o “Modelo Pudim de Passas”.

21

Page 25: Historia da Química - Thomson

4 - AS POSSIBILIDADES PEDAGÓGICAS

4.1 - A importância do ensino de História e Filosofia na educação científica

A História da Ciência no processo de ensino-aprendizagem apresenta razões que são fundamentadas na Filosofia e Epistemologia. A própria concepção de ciência que é adotada hoje interfere na escolha e abordagem dos conteúdos. É visto assim que a incorporação de um conteúdo mais extenso de Filosofia e História da Ciência nos currículos contribui para a humanização e formação de contexto histórico do ensino científico, tornando possível a mudança de concepções simplórias sobre a ciência para pensamentos mais relativistas e contextualizados sobre esse tipo de conhecimento, tirando os alunos do senso comum e da falta da prática de pensamento lógico. (LUFFIEGO et al., 1994; HODSON, 1985). Não é necessário exigir das escolas que ensinem cada vez mais conteúdos, ao invés disso, que ensinem menos para ensinarem melhor. Focando em menos temas, os professores poderão introduzir as ideias pouco a pouco, com uma variedade de contextos, aprofundando e expandindo essas ideias à medida em que os alunos amadurecerem e compreenderem com mais clareza o conteúdo. Dessa maneira, os estudantes terão adquirido conhecimentos mais ricos e uma compreensão mais embasada e profunda do que iriam adquirir partindo de uma exposição superficial de excessivo assuntos, com certeza mais do que seriam capazes de assimilar. O problema dos currículos escolares é o excesso, portanto a solução é eliminar, e não enxertar. (RUTHERFORD e AHLGREN, 1995, p. 21) O pesquisador Michael Matthews defende a relevância da História e da Filosofia no ensino das ciências. Em trabalhos escritos sobre o assunto, Matthews explicita a importância da história no ensino sobre as ciências, que é tão importante quanto o ensino de ciências. Para Matthews, ensinar a história por trás das ciências inclui além da discussão da atividade científica e de seus aspectos complexos, vistos no processo de produção de conceitos da ciência (hipóteses, leis, teorias, conceitos...), também a veracidade e divulgação do conhecimento científico, envolvendo uma compreensão da sua dinâmica e da a sua legitimação. Atualmente, existem duas maneiras para ensinar os conteúdos sobre a história da ciência no processo de ensino-aprendizagem: a explícita e a implícita. 22

Page 26: Historia da Química - Thomson

"Na abordagem explícita, os objetivos e demais elementos são direcionados para ampliar a compreensão da ciência, de forma a incluir a discussão dos conteúdos históricos relacionados àquele conceito. As atividades planejadas podem incluir investigações e exemplos históricos que deixam as portas abertas para discussões, reflexões e questionamentos sobre o assunto. No segundo caso, assume-se que na dinâmica adotada mensagens implícitas são comunicadas e que a construção do conhecimento acontece como conseqüência do engajamento no processo pedagógico. Os trabalhos devem possibilitar a inserção do aluno em atividades investigativas, incluindo instruções sobre a prática científica. (ABD-EL-KHALICK e LEDERMAN,2000)." 4.2- A história da ciência e os modelos atômicos

Pesquisas recentes em educação científica têm reconhecido não só a importância da história da ciência e filosofia da ciência, mas também as suas implicações para livros de ciência. A maioria dos professores em diferentes partes do mundo confiam demais no livro, como talvez a única fonte de informação. No caso da química, a maioria dos estudantes pensa que não deve entender de química, mas sim memorizar os diferentes conceitos. Assim, não é difícil compreender por quê os alunos não gostam de química. Tomando a estrutura atômica como um exemplo, é plausível sugerir que uma avaliação de livros didáticos (todos publicados nos EUA) com base em critérios derivados de uma história e filosofia da ciência perspectiva pode fornecer aos professores uma visão de como modelos atômicos ou teorias foram desenvolvidas. Princípios heurísticos A investigação científica tende a olhar para os padrões de mudança e de relacionamento, que constituem as heurísticas (explicações, princípios de nosso conhecimento). Uma nova linha de pesquisa científica tem suas origens não em fatos objetivos, mas em apenas uma concepção, uma construção deliberada da mente - um princípio heurístico. Livros de química e currículos têm ignorado esse conselho, o que leva à falta de uma distinção epistemológica entre as metodologias (experimental) e as interpretações (heurística). Depois de quase quatro décadas, observamos que em muitas partes do mundo a química é ensinada como uma: "[...] retórica de conclusões em que as construções atuais e temporárias do conhecimento científico são veiculadas como empíricos, verdades literais, e irrevogáveis. [...]" Foram íons catódicos raios ou uma partícula carregada universal? Dos 23 livros (todos publicados nos EUA), apenas 2 descreveram satisfatoriamente a razão pela qual Thomson decidiu medir a proporção carga-massa. Segue abaixo um exemplo de um livro que tinha uma boa apresentação:Uma observação muito marcante e importante feita por Thomson é que a proporção e/m [carga e massa] não depende do gás no interior do tubo ou do metal usado para o catodo ou ânodo. O fato é que a proporção é a mesma qualquer que seja o gás que está presente no tubo, provando que o raio do catodo não consiste de íons gasosos, por isso, e/m não dependerá da natureza do gás. 23

Page 27: Historia da Química - Thomson

Vamos agora observar como outro livro lidou com esta questão importante: Um físico na Inglaterra chamado JJ Thomson mostrou no final de 1890 que os átomos de qualquer elemento podem ser feitos para emitir pequenas partículas negativas. (Thompson sabia que os átomos tinham uma carga negativa, porque ele poderia mostrar que os átomos foram repelidos pela parte negativa de um campo elétrico). Assim, Thompson concluiu que todos os tipos de átomos devem conter essas partículas negativas, que agora são chamados de elétrons. Este exemplo constitui o que nos referimos como uma "retórica de conclusões". O trecho acima "os átomos foram repelidos pela parte negativa de um campo elétrico" leva à conclusão de que "todos os tipos de átomos contém partículas negativas." É interessante perceber que o livro não faz nenhum esforço para fazer uma conexão da observação experimental (repelidas pela parte negativa de um campo elétrico) com a conclusão (todos os tipos de átomos devem conter essas partículas negativas). Na ausência de qualquer passo lógico que possa ligar os dois passos (isto é, a observação e conclusão), os estudantes são forçados a simplesmente memorizar. Conclui-se que a apresentação feita pelo primeiro livro proporciona uma melhor oportunidade para os alunos virem a pensar e assim, facilita a compreensão conceitual. Interpretação dos experimentos de partículas alfa A fim de manter o seu modelo atômico e explicar os desvios de grande ângulo de partículas alfa, Thomson colocou em evidência a hipótese de dispersão composta (multidão de espalhamento pequeno). Por outro lado Rutherford, explicando o experimento, colocou em evidência a hipótese de espalhamento único. As duas hipóteses com base nos mesmos resultados experimentais levaram a dois modelos atômicos totalmente diferentes e uma disputa amarga entre Thomson e Rutherford foi travada. Dos 23 livros didáticos analisados, nenhum descreveu a controvérsia entre Thomson e Rutherford e o fato de que os dados experimentais muitas vezes levam a mais de um modelo/interpretação. A inclusão desse aspecto da natureza da ciência pode facilitar a compreensão conceitual dos alunos. As recentes ofertas de livros didáticos abordam esta questão da seguinte maneira: A única maneira de explicar as observações [deflexão de partículas alfa] era concluir que toda a carga positiva e a maior parte da massa do átomo, são concentrados numa região muito pequena. Isso torna a leitura interessante em retrospecto, como se ela distorcesse fatos históricos. A divergência entre Thomson e Rutherford sobre seus respectivos modelos atômicos durou muitos anos e está bem registrada na história da ciência, mas não foi incluída em livro didático algum. Autores de livros didáticos poderiam facilmente usar este exemplo para mostrar que a interpretação de dados empíricos

Page 28: Historia da Química - Thomson

24 é difícil, mesmo para os cientistas que trabalham na ponta de trabalhos experimentais e, portanto, os alunos devem estar cientes de que fazer e compreender um experimento são dois estágios diferentes de desenvolvimento científico. 4.3 - Propostas Pedagógicas Elaborar uma proposta pedagógica significa colocar o aluno como sujeito principal do processo educativo, e consiste em aplicar atividades contextualizadas e significativas, onde o interesse do aluno é valorizado, causando um aprofundamento do conhecimento do mundo ao seu redor. Portanto seja qual for à série, o desenvolvimento de projetos leva ao questionamento construtivo, a pesquisa, ao trabalho individual e em grupos, propiciando maior interesse da parte dos educandos, e conseqüentemente, um entendimento de maneira facilitada e lúdica. A proposta pedagógica portanto, pode ser definida por esse texto de Rousseau: “O ato educativo exige ação planejada. O ponto de partida será sempre o sujeito, com suas características e necessidades e o ponto de chegada um ser autônomo, responsável e aberto para continuar a aprender.” (ROUSSEAU) retirado sem modificações de http://www.colegiojoao23.com.br/colegio/proposta-pedagogica O Conteúdo é o conhecimento preparado pelo professor, contextualizado e nivelado com a turma, avançando em complexidade gradualmente, para que o aluno possa o compreender e o aplicar com mais clareza. Devem ser selecionados de maneira que possam ser mediadores, para que assim eles compreendam a realidade de modo objetivo e sólido. Também devem abranger os conhecimentos, as atitudes e habilidades nos aspectos cognitivos, afetivos e psicomotores. O conteúdo para ser bem explorado, pode ter suas características colocadas em 3 dimensões: conceitual, procedimental e atitudinal. Essas dimensões são aliadas da sistematização de determinado conteúdo, por conter aspectos de despertar o interesse à pesquisa, ao questionamento e alguns fatores sociais e comportamentais que formam o caráter pessoal e acadêmico de cada educando. Os conteúdos conceituais procuram surtir nos educandos uma reflexão dos conteúdos específicos do ensino, apresentando os símbolos, idéias, conceitos e nexos de determinado assunto. Os conteúdos conceituais possibilitam ao aluno viver o conhecimento, ressignificar conceitos pré-inculcados, elaborar linhas de pensamento lógico, entrando assim numa perspectiva científica, criativa e produtora. 25

Page 29: Historia da Química - Thomson

A dimensão procedimental do conteúdo desempenha um papel educacional de diálogo, onde o aluno se torna participativo no processo ensino-aprendizagem e amplia sua capacidade de reflexão sobre a realidade, tudo isso possibilitado pela construção de um projeto político-pedagógico que parte da dimensão procedimental do conteúdo. Esse projeto pode ser caracterizado por sínteses elaboradas em grupo, feiras de ciências, aulas ao ar livre ou em locais que não sejam a sala de aula (mas que sejam referentes ao conteúdo), oficinas, e tudo em que o aluno estiver sendo agente ativo de sua própria educação. A dimensão atitudinal do conteúdo inclui valores e responsabilidades (tanto sociais, quanto acadêmicas) no cotidiano escolar. Postura, atitudes e normas são construídas nas interações educacionais do dia-a-dia, transmitidas pelo professor. A dimensão atitudinal é vista como a parte socializadora da escola, quer as atitudes sejam relativas aos professores e colegas, quer sejam relativas as disciplinas e conteúdos trabalhados. 26

Page 30: Historia da Química - Thomson

Alguns desses aspectos foram citados a seguir, relacionando-se ao ensino do modelo atômico de Thomson, e fazendo a conexão entre os modelos anteriores, e apresentando alguns conceitos importantes para o entendimento desse conteúdo.

Principais conteúdos conceituais

Conteúdos procedimentais que podem ser desenvolvidos

Conteúdos atitudinais que podem ser desenvolvidos

-Noções sobre a época em que foram descobertos elétron, próton e nêutron.

- Montar um modelo atômico, que respeite as proporções entre o raio do núcleo e o raio da eletrosfera, escolhendo o objeto mais adequado para representar o núcleo, a fim de que o átomo representado caiba na sala de aula ou, pelo menos, no terreno da escola.

- Interessar-se pelas ideias científicas e pela Ciência como maneira de entender melhor o mundo que nos cerca.

- Modelo atômico de Thomson

- Consultar a tabela periódica dos elementos de modo a obter informações sobre nome, símbolo e número atômico dos elementos.

- Perceber que, na história da Ciência, teorias e modelos são aprimorados ou substituídos por outros.

- Experiência sobre a dispersão da partícula alfa.

- De posse de uma tabela periódica e da carga de um íon, estabelecer comparação entre ele e o respectivo átomo neutro, no tocante ao número de prótons e ao de elétrons.

- Compreender que a ciência é um constructo humano.

- Modelo atômico de Rutherford

Número atômico e de massa

- Conceituação moderna de elemento químico

- Isótopos

- Íons

- Espectros Atômicos

- Modelo atômico de Bohr

- Modelo de subníveis de energia

- Distribuição eletrônica nos subníveis e nas camadas

Tabela retirada de (PERUZZO, Francisco;LEITE, Eduardo) “Química na abordagem do cotidiano” Vol. 1, 4ª edição, São Paulo- 2010, Editora Moderna.

27

Page 31: Historia da Química - Thomson

Para debater alguns aspectos dos modelos atômicos, uma boa discussão para se propor aos alunos inicialmente é: "Discuta com seus colegas sobre as observações experimentais que fizeram com que cada um dos modelos propostos fosse abandonado para que novos modelos fossem criados."

Entre as respostas, deve ser citado o fato de que os modelos são aprimorados ao longo da história da Ciência, à medida que esta progride. Os modelos e as teorias que os cercam são parte da tentativa humana de entender melhor a natureza. Na química, a maioria dos conceitos aprendidos em sala de aula dependem de um nível alto de abstração e maturidade educacional, é preciso executar os experimentos oferecendo também uma base teórica sólida (tanto histórica, quanto conceitual) e principalmente, o conteúdo precisa ser contextualizado para a série da turma, assim como seu nível acadêmico. É importante ter em mente que o experimento sozinho não é capaz de ser tido como uma fonte completa de aprendizagem, ele deve ser encarado como facilitador da aprendizagem, uma maneira um pouco mais concreta para demonstrar conceitos abstratos. Aqui, seguem experimentos que podem ser realizados em sala de aula ou em laboratório próprio, se este for disponibilizado.

“I . ELETRIFICAÇÃO POR ATRITO E AS FORÇAS ELÉTRICAS.

Objetivo: Comprovar a existência de dois tipos de cargas elétricas, e as interações de repulsão e atração entre elas. Mostrar que objetos que não são condutores de energia são polarizáveis eletricamente.

Experimento 1: Bastão de vidro eletrizado e bolinhas de isopor. Experimento 2: Interações entre bastões eletrizados. Experimento 3: O bastão de PVC eletrizado e o contato direto com a bolinha de isopor. Experimento 4: O bastão carregado e o filete de água.

Experimento 1: Bastão de vidro eletrizado e bolinhas de isopor.

Procedimento: Friccione o bastão de vidro com o pedaço de jornal para carregá-lo eletricamente. Aproxime-o da bolinha de isopor, sem tocá-la.

Observação: O bastão perde elétrons para o jornal, ficando carregado positivamente. O que ocorre: Ao atritarmos o bastão de vidro com o jornal, o vidro passa a portar elétrons positivos, e o jornal fica portando carga elétrica negativa. Quando o bastão eletrizado positivamente entra em contato com as bolinhas de isopor (um corpo eletrizado positivamente com um corpo neutro), as cargas em equilíbrio do corpo neutro se separam de acordo com a carga positiva do bastão de vidro. Esse processo é chamado Eletrização por indução. 28

Page 32: Historia da Química - Thomson

Experimento 2: Interações entre bastões eletrizados Vamos tentar entender o que está acontecendo. Para isto vamos ver como age um bastão sobre o outro, sem utilizar a bolinha de isopor.

Procedimento: Friccione o bastão de PVC com a lã e o bastão de vidro com o pedaço de jornal. Pendure um deles por um fio e aproxime o outro dele. O que acontece? Eles têm cargas iguais ou opostas? o que ocorre: Os dois bastões estão com carga positiva, o que acontece é que há uma repulsão entre cargas de sinais iguais, quando um bastão é aproximado do outro, ele é repelido.

Experimento 3: O bastão de PVC eletrizado e o contato direto com a bolinha de isopor.

Procedimento I: Toque o bastão de PVC eletrizado com um tecido de lã na bolinha de isopor. O que acontece? A bolinha é atraída ou repelida pelo bastão depois de encostar nele?

O que ocorre: Quando o bastão e a bolinha estão se aproximando, há a atração entre a carga positiva e a carga neutra, respectivamente. Porém, quando tocamos o bastão na bolinha, acontece a repulsão na mesma. Isso se deve porque a carga elétrica do bastão passa para a bolinha, fazendo com que ela fique com carga positiva, e sofra a repulsão por cargas elétricas de sinais iguais.

Experimento 4: O bastão carregado e o filete de água.

Procedimentos:

a) Abra o filete de água e aproxime dele o bastão de PVC eletrizado. Observe o que ocorre. b) Faça o mesmo, em seguida, com o bastão de vidro eletrizado negativamente. O que ocorreu? Compare com o caso do bastão de PVC. Lembre-se que os dois têm cargas opostas. Como explicar o comportamento da água? c) Utilize ao mesmo tempo os dois bastões carregados aproximando-os do mesmo lado e depois em lados opostos do filete. Tente explicar o que você está observando.

O que ocorre: O filete de água cai, naturalmente, na vertical. Quando aproximamos o bastão de vidro eletrizado negativamente, o filete de água é atraído e se curva em direção ao bastão. Isso ocorre porque as moléculas de água se orientaram no 29

Page 33: Historia da Química - Thomson

campo elétrico produzido pelo bastão. Material: bastões de vidro, PVC, pedaços de jornal, bolinhas de isopor, lã, filete de água, recipiente.

II. A CORRENTE ELÉTRICA E SEUS EFEITOS

A corrente elétrica é constituída de partículas carregadas eletricamente, em geral elétrons, que se movem (dentro de um metal, por exemplo) em determinada direção. Elas saem de uma região onde existe um potencial elétrico mais elevado e se deslocam para uma região com potencial elétrico mais baixo, de maneira análoga ao que acontece com a água que flue de um tanque mais elevado para um tanque mais baixo.

Experimento 1: a corrente elétrica e a bússola. Experimento 2: Indução eletromagnética.

Experimento 1: A corrente elétrica e a bússola.

Objetivo: Mostrar que a corrente elétrica cria um campo magnético em torno do fio.

Uma corrente elétrica passando por um fio cria um campo magnético em torno dele. Isto pode ser comprovado pela experiência de Oersted, feita pela primeira vez em 1820, onde observamos a deflexão da agulha de uma bússola, colocada próxima do fio, que ocorre quando uma corrente elétrica percorre o fio.

Material: Fios, bateria, bússola.

Experimento 2: Indução eletromagnética.

Objetivo: Mostrar que um campo magnético variável produz um campo elétrico que pode gerar uma corrente elétrica. Mostrar como funciona um gerador e um motor elétrico.

Material: bobina, fios, ímã.

30

Page 34: Historia da Química - Thomson

III. OS TUBOS DE RAIOS CATÓDICOS

Em 1869, o físico alemão Johann Hittorf mostrou que os raios que emanam do catodo (raios catódicos), dentro de um tubo de vidro com ar rarefeito, se deslocam segundo linhas retas. Em torno de 1879, o inglês William Crookes, com ampolas de vácuo aperfeiçoadas (os chamados tubos de Crookes, mostrados nestes experimentos), estuda mais detidamente os raios catódicos. Seguem-se vários anos de experimentos e discussões sobre o que seriam os raios catódicos (partículas carregadas ou ondas do tipo das eletromagnéticas), com trabalhos importantes de Hertz, Schuster, Goldstein, Stoney, Wiedemann, Lenard, Perrin e Wiechert.

Entre 1897 e 1899, o físico Joseph John Thomson faz várias medidas com estes tubos e conclui que os raios catódicos são constituídos por partículas carregadas negativamente. Usando campos elétricos e magnéticos defletores, mediu a razão carga-massa desses corpúsculos; concluiu que a massa deles é muito menor que a do átomo de hidrogênio e propôs que eles são constituintes últimos presentes em toda matéria. Estes resultados conduziram a uma aceitação geral progressiva do modelo de partículas carregadas para os raios catódicos.

ATENÇÃO: Os experimentos com raios catódicos devem ser realizados pelo professor para que acidentes sejam evitados, pois o funcionamento do tubo necessita de altas tensões.

Experimento 1: O tubo de Crookes e a Cruz de Malta. Experimento 2: O tubo de Crookes com dois catodos. Experimento 3: O tubo de Crookes e o giro das palhetas. Experimento 4: O funcionamento do tubo de TV.

Experimento 1: O tubo de Crookes e a Cruz de Malta.

Objetivo: Mostrar que os raios catódicos (elétrons) deslocam-se em linha reta. Mostrar que são desviados pelo campo magnético.

Procedimento: O monitor ligará os eletrodos do tubo de Crookes a uma fonte de alta tensão.

31

Page 35: Historia da Química - Thomson

Observe o comportamento do feixe luminoso dentro do tubo.

Material: tubo de Crookes, fonte de tensão, fios, ímã.

Experimento 2: O tubo de Crookes com dois catodos.

Procedimento: O monitor ligará os eletrodos do tubo de Crookes com dois catodos a uma fonte de alta tensão.

Observe o comportamento do feixe luminoso dentro do tubo. Verifique o que ocorre quando o monitor aproxima um ímã do tubo.

Objetivo: Mostrar que os raios catódicos (elétrons) são desviados pelo campo elétrico e pelo campo magnético. Verificar que têm carga negativa.

Material: tubo de Crookes com 2 catodos, fonte de tensão, fios, ímã.

Experimento 3: O tubo de Crookes e o giro das palhetas.

Objetivo: Mostrar que os raios catódicos (elétrons) carregam momento linear, levando ao giro de um sistema com palhetas dentro do tubo.

Material: tubo de Crookes com palhetas, fonte de tensão, fios, ímã.

Experimento 4: O funcionamento do tubo de TV.

Objetivo: Mostrar como funciona um tubo de TV e o efeito do campo magnético sobre os elétrons do feixe.

Material: TV desmontada, ímãs.

32

Page 36: Historia da Química - Thomson

IV. O EFEITO FOTOELÉTRICO

O físico Heinrich Hertz observou pela primeira vez, em 1887, que a luz incidindo sobre metais facilitava a emissão de faíscas elétricas; este fenômeno passou a se chamar efeito fotoelétrico. Em 1905, Albert Einstein fez a hipótese de que a luz é constituída de pequenos pacotes de energia, os fótons. Com esta hipótese formulou um modelo que explicava o efeito fotoelétrico os fótons incidindo sobre um metal podem fornecer energia suficiente para elétrons existentes no metal para arrancá-los dele.

Experimento 1: Efeito fotoelétrico e o faiscamento. Experimento 2: A medida do efeito fotoelétrico.

Experimento 1: Efeito fotoelétrico e o faiscamento.

Procedimento: Neste experimento, dois eletrodos (os clips) têm uma alta diferença de potencial elétrico entre si (alta tensão) e estão prestes a produzir um arco elétrico (faísca) entre eles. Quando a luz é acessa os fótons que a constituem incidem sobre os clips e fornecem energia suficiente para os elétrons deixarem o metal e, acelerados pelo campo elétrico entre os clips, produzirem a faísca elétrica.

É importante notar que os fótons que produzem aqui o efeito fotoelétrico são provenientes da radiação ultravioleta não percebida pelos nossos olhos. Isso pode ser verificado colocando-se uma lente na frente da luz. Neste caso, os fótons da radiação ultravioleta são, em grande parte, absorvidos pela lente - mas não os da luz visível - e o efeito fotoelétrico não acontecem.

Objetivo: Mostrar que a incidência de luz (ultravioleta) pode arrancar elétrons de um metal.

Material: Fonte de tensão, aparato com clipes próximos, fonte luminosa, lente.

33

Page 37: Historia da Química - Thomson

Experimento 2: A medida do efeito fotoelétrico.

Procedimento: Medir com o auxílio de um multímetro o comportamento dos elétrons no metal.

Objetivo: Mostrar que a incidência de luz (ultravioleta) pode arrancar elétrons de um metal.

Material: Fonte de tensão, célula fotoelétrica, multímetro.” (Todos os experimentos foram retirados de : http://www.ufpel.tche.br/ifm/histfis/sala_t.htm )

34

Page 38: Historia da Química - Thomson

Os vídeos são excelentes ferramentas para a sala de aula, Além de ser um recurso atrativo, são de fácil acesso tanto do professor, quanto dos alunos. São claros e objetivos, se retirados de fontes confiáveis, e são ótimas estratégias para promover o ensino. Modelos Atômicos – Thomson Este vídeo é um trecho de um programa do canal BBC, e fala sobre o modelo atômico de Thomson destacando a descoberta feita por ele: o elétron. É falado sobre um pouco da história de Thomson, seus trabalhos e sobre seu modelo atômico, representado como um bolinho com passas, representando a maior parte da molécula com carga positiva e partes menores (elétrons) com carga negativa.

Link do vídeo: http://www.youtube.com/watch?v=i9xMrNDHWts 35

Page 39: Historia da Química - Thomson

Modelo Atômico de Thomson - Tubos de Crookes Vídeo da e-quimica (http://www.e-quimica.iq.unesp.br) mostrando a descoberta do elétron, feita pelo tubo de Crookes. O diferencial desse vídeo é o idioma. O vídeo está com áudio em português, com um ótimo resumo da história e trabalho de Thomson.

Link do vídeo: http://www.youtube.com/watch?v=_Pwrvn2Zl5U 36

Page 40: Historia da Química - Thomson

Experimento de Thomson Experimento feito com multímetro, observando a movimentação de elétrons.

Link do vídeo: http://www.youtube.com/watch?v=6LYmptbD4uU 37

Page 41: Historia da Química - Thomson

Canal de vídeos de JJ Thompson Este é um link para um acervo de vídeos de J. J. Thomson, o professor pode oferecer aos alunos esse link, para que eles assistam alguns vídeos, tornando sua aprendizagem assim mais rica.

Estas propostas pedagógicas são pensadas, como dito anteriormente, para colocar as necessidades do aluno em pauta, incentivando-o a querer aprender e saber mais sobre os assuntos, de maneira que fuja da exposição oral dialogada do cotidiano escolar, que pode se tornar enfadonha, colocando experimentos, discussões e recursos multimídia para estimular a aprendizagem e formar alunos-cidadãos cada vez mais completos e com conhecimentos científicos devidamente embasados na história da química e em cada contexto que ela apresenta.

38

Page 42: Historia da Química - Thomson

CONSIDERAÇÕES FINAIS

No início das pesquisas nos deparamos com relatos que não imaginávamos

encontrar, muitos pensam que um cientista renomado como J. J. Thomson e os demais citados neste trabalho eram além de estudiosos, pessoas que não tinham vida social ou até mesmo que eram oriundos de famílias tradicionais, o que é um conceito precipitado muito comum em nossos dias.

Thomson era um homem que passou por várias situações não muito diferentes do que vivemos hoje. Para conseguir estudar em boas instituições, sua dedicação como estudante despertou nele uma característica que possivelmente era desconhecida, o de “investigador”, modo pelo qual é descrito em vários artigos.

Através deste trabalho pudemos alcançar um conhecimento que talvez não tivéssemos alcançado em outra oportunidade, apesar de ainda termos que realizar um trabalho parecido ao final do curso, o qual certamente terá outro foco, tendo sido obtido pela elaboração deste trabalho, e enriquecido por novos conhecimentos que nos será passado nas próximas etapas da graduação.

Em alguns contextos pedidos, tivemos dificuldade de encontrar informações precisas e principalmente de fontes confiáveis, porém isso nos possibilitou ler muitos artigos e a assistir muitos vídeos para fim de descrever da melhor forma como o cientista era em sua vida pessoal, profissional e social.

É certo que alguns aspectos ficaram incompletos, por não conseguirmos as tais “informações confiáveis” na proporção que queríamos, mas podemos afirmar que, apesar de toda a busca e a dificuldade de achar conteúdos, nos foi despertado essa grande qualidade, e certamente dentro das possibilidades seremos como Thomson: “investigadores”.

39

Page 43: Historia da Química - Thomson

BIBLIOGRAFIA

ANDERSON, D. L. The discovery of the electron. Van Nostrand, Princeton, 1964.

ANDERSON, D. L. Resource Letter on the electronic charge and Avogadro’s number. Am. J. Phys., 2-8.

BOHR, N. Física atômica e conhecimento humano. Editora Contraponto, Rio de Janeiro, 1995.

CHAYUT, M. J. J. Thomson: The Discovery of the Electron and the Chemists. Annals of science 48, 527-544 (1991).

DARROW, K. K. Electron physics in America. Phys. Today 23-27, August 1956.

DeKOSKY, R. K. William Crookes and the Quest for Absolute Vacuum in the 1870s. Annals of Science 40, 1-18 (1983).

DEVONS, S. The body electric. The Sciences, 26-31, March/April 1997.

EISBERG, R. M. Fundamentos da Física Moderna. Guanabara Dois, Rio de Janeiro, 1979.

FALCONER, I. Corpuscles, Electrons and Cathode Rays: J. J. Thomson and the "Discovery of the Electron". Brit. J. Hist. Sciences 20, 241-276 (1986).

FEFFER, S. M. et SCHSTER, A. J. J. Thomson, and the discovery of the electron. Hist. Stud. Phys. Biol. Sci. 20, 33-61 (1989).

FEYNMAN, R. The Feynman Lectures on Physics, vol. III,

HARVARD PROJET PHYSICS. An Introduction to Physics Models of the Atom. Holt, Rinehart and Winston Inc., New York, 1968.

HEILBRON, J.L. Joseph John Thomson. In: Dictionary of Scientific Biographies, 362-372, C. Gillispie et al. (eds), New York, 1971.

HEILBRON, J. L. Rutherford-Bohr atom. Am. J. Phys. 49, 223-231 (1981).

HEILBRON, J. L. J. J. Thomson and the Bohr atom. Phys. Today 23-30, april 1977.

HEY, T. et WALTERS, P. The quantum universe. Camb.Univ. Press, 1987.

HON, G. et HERTZ, H. "The electrostatic and eletromagnetic properties of the cathode rays are either nil or very feeble." (1883). A case-study of an experimental error. Stud. Hist. Phil. Sci. 18, 367-382 (1987).

40

Page 44: Historia da Química - Thomson

HOVIS, R. C. et KRAGHE, H. Resouce Letter: History of elementary-particle physics. Am. J. Phys. 59, 779-807, (1991).

KELLER, A. The infancy of atomic physics. Clarendon Press, Oxford, 1983.

KIM, D.-W. J. J. Thomson and the emergence of the Cavendish School. 1885-1990, Brit. J. Hist. Sci. 28, 191-226 (1995).

KRAGHE, H. Concept and controversy: Jean Becquerel and the positive electron. Centaurus 32, 203-240 (1989).

LÉVY, J.-M. et BALIBAR, F. Quantique. InterEditions, 1984.

LOPES, J. L. A estrutura quântica da matéria. Editora da UFRJ, 1992.

MARTON, L. et MARTON, C. Evolution of the concept of the elementary charge. Advances in Electronics and Electron Phys. 50, 449-72 (1980).

MASHAAL, M. L’électron. Recherche 280, 124-127, 1996.

MAURY, J.-P. Petite histoire de la physique. Larousse, 1992.

MORROW, B. A. J. Chem. Education, 46, 584-588 (1969).

O'HARA, J. G. George Johnstone Stoney. F.R.S., and the concept of the electron, Notes Rec. R. Soc. London 29, 265-276 (1975).

OWEN, G. E., The discovery of the electron. Annals of science 11, 173-182 (1955).

PAIS, A. The early history of the electron: 1897-1947. in Aspects of Quantum Theory, A. Salam and E. Wigner (eds), CUP, Cambridge, 1972.

PERRIN, J. Nouvelles proprietés des rayons cathodiques. Comptes Rendus 121, 1130 (1895).

PHILLIPS, G.E.C. (ed.) Bibliography of X-ray literature and research: 1896-1897, 1897.

Physics - Nobel Lectures (1901-1921), pp. 99-155, Elsevier Publishing Company, Amsterdam, 1967.

PRICE, D. J. Sir J. J. Thomson OM, FRS, Nuovo Cimento (Suppl.) 4, 1609-1629 (1956).

RAYLEIGH, Lord. The life of Sir J. J. Thomson. Cambridge, 1942.

RAYLEIGH, Lord. The life of Sir J. J. Thomson. Dawsons, London, 1969.

41

Page 45: Historia da Química - Thomson

ROBOTTI, N. J. J. Thomson at the Cavendish Laboratory: The History of an Electric Charge Measurement. Annals of science 52, 265-284 (1995).

ROHRLICH, F. The electron: development of the first elementary particle theory, in The Physicist’s Conception of Nature. J. Mehra (ed), Reidel, Boston, 1973.

SCHEMBERG, M. Pensando a Física. Ed. Brasiliense, São Paulo, 1984.

SHAMOS, M. H.(ed.) Great experiments in physics. Dover, N. York, 1959.

SQUIRES, G. L. J. J. Thomson and the discovery of the electron. Home-page: http://www.phy.cam.ac.uk, Cambridge University, 1997.

THOMSON, G. P. J. J. Thomson and the discovery of the electron. Phys. Today 19-23, August 1956.

THOMSON, G. P. J. J. Thomson and the Cavendish Laboratory in his day. Garden City, New York, 1964.

THOMSON, G. P. J. J. Thomson, discoverer of the electron. Doubleday, New York, 1966.

THOMSON, G. P. The Septuagenarian Electron, Phys. Today 20, 55-61 (1967).

THOMSON, J. J. Cathode rays. The Electrician 39, 104 (1897).

THOMSON, J. J. Cathode rays. Philosophical Magazine 44, 293 (1897).

THOMSON, J. J. The discharge of electricity through gases. New York, 1898.

THOMSON, J. J. Electricity and matter. New York, 1904.

THOMSON, J. J. The corpuscular theory of matter. New York, 1907.

THOMSON, J. J. Recollections and Reflections. London, 1936.

TOPPER, D. R. To Reason by Means of Images: J. J. Thomson and the Mechanical Picture of Nature. Annals of science 7, 393-410 (1971); 37, 31-57 (1980).

WHITTAKER, E. T. A history of the theories of Aether and Electricity. Longmans, Dublin, 1916.

WHITTAKER, E. T. A history of the theories of aether and electricity: The classical theories, London, 1951.

Quím. Nova vol.28 nº 2 São Paulo Mar. / Abril 2005

Matthews, MR; ensino de ciências: o papel da história e filosofia da ciência ., Routledge: New York, 1994

42

Page 46: Historia da Química - Thomson

Schwab, JJ; O ensino de ciências como investigação , Harvard University Press: Cambridge, 1962.

Thomson, JJ; Philos. Mag. 1897 , 44 , 293.

Niaz, M.; Ciências da Educação 1998 , 82 ., 527

Segal, BG; Química: experiência e teoria , 2 ª ed, Wiley: New York, 1989..

Zumdahl, SS; química introdutória: Uma fundação ., Heath: Lexington, MA, 1990

Rutherford, E.; Philos. Mag. 1911 , 21 , 669.

Moore, JW; Stanitski, CL; Jurs, PC; Química: A Ciência Molecular , Harcourt College: Philadelphia, PA, 2002.

Wilson, D.; Rutherford: gênio simples , MIT Press: Cambridge, MA, 1983.

Bohr, N.; Philos. Mag. 1.913 , 26 , 1.

Lakatos, I. Crítica e do crescimento do conhecimento ; Lakatos, I.; Musgrave, A., eds, Cambridge University Press:. Cambridge, Reino Unido, 1970, p. 91-195.

Dickerson, RE; Gray, HB; Darensbourg, MY; Darensbourg, DJ; princípios químicos , 4 ª ed, Benjamin / Cummings.:. Menlo Park, CA, 1984

Spencer, JN; Bodner, GM; Rickard, LH; Química: Estrutura e Dinâmica ., Wiley: New York, 1999

Niaz, M.: Jornal de Pesquisa em Ensino de Ciências 2000 , 37 ., 480

Niaz, M.; Ciência Instrucional 2000 , 28 ., 23

Niaz, M.; International Journal of Science Education 2001 , 23 ., 623

Niaz, M.; Ciência e Educação 2001, 10 ., 243

Brito, A.; Rodríguez, M.; Niaz, M.; Jornal de Pesquisa em Ensino de Ciências 2005, 42 ., 84

Parcialmente basado en la Conferencia plenária, XXVI Congreso Latinoamericano de Química y Reunión Anual de 27 Sociedade Brasileira de Química (SBQ), Salvador, Bahia, Brasil, 30 de Mayo al 2 Junio, 2004. Canto, E. L.; Peruzzo, F. M. (2003a). Química na abordagem do cotidiano: Química geral e inorganica. São Paulo: Moderna. 43

Page 47: Historia da Química - Thomson

Russel, J.B. Química geral. Trad. M. Guekezian et. al. São Paulo: Mokron Books, 1994. v.1. Atkins, P.; Loretta, J. Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente. 2 ed. Porto Alegre: Bookman, 2001. Dados biográficos de Sir William Crookes extraídos da excelente Encyclopaedia of Psychic Science, de Nandor Fodor (USA: University Books, 1974). http://www.ufpel.tche.br/ifm/histfis/experim.htm http://www.ghtc.usp.br/Biografias/Maxwell/Maxwelleletreluz.html Atkins, P.; Loretta, J; Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente, 2ª ed., Ed. Bookman, Porto Alegre, 2001. Canto, E. L.; Peruzzo, T. M.; Química na abordagem do cotidiano, Ed. Moderna, São Paulo, 1996. www.nobelprize.org/nobel.../rutherford-bio.html Almeida, W. B.; Santos, H. F.; Química Nova na Escola 2001, 4, 6-13. Russel, J.B. Química geral. Trad. M. Guekezian et. al. São Paulo: Mokron Books, 1994. v.1

44