Unidade 7 Estrutura atómica

Unidade 7 Estrutura atómica

7.1 Evolução dos modelos atómicos:

de Demócrito a Bohr

Açúcar refinado observado com um microscópio eletrónico de varrimento.

Ao longo dos tempos, muitos foram os que se dedicarama tentar explicar a constituição da matéria.

A tecnologia atual permite-nos conhecer com maiorpormenor a matéria que nos rodeia.

Os primeiros registos de discussão sobre o tema remontam à Grécia antiga.Muitos filósofos tentaram explicar a matéria.

No século IV a. C., Demócrito defendia que:

Demócrito(460-370 a. C.)

a matéria só poderia ser dividida em porçõescada vez menores até um limite;

esse limite era dado por uma partícula indivisível,o átomo.

Modelo filosófico para a constituição da matéria

As explicações avançadas pelos filósofos não tinham uma base científica sólida,já que eram baseadas apenas nas observações do dia a dia.

Modelo atómico de Dalton

No início do século XIX, um físico e químico inglês, de nome John Dalton,propôs uma teoria para explicar a constituição da matéria.

John Dalton(1766-1844)

Dalton realizou experiências e, com base nestas, apresentoua sua teoria para explicar a constituição da matéria.

Toda a matéria seria constituída por pequenas partículasesféricas e indivisíveis, os átomos;

Segundo Dalton:

O átomo, segundo o modelo de Dalton.

Cada tipo de átomo possuía uma massa característica;

Átomos do mesmo tipo ou de tipo diferente podiamcombinar-se entre si para formar as substâncias.

Os átomos, sendo indivisíveis, não se podiam criar nem destruir;

Modelo atómico de Thomson

No final do século XIX, Joseph Thomson, ao realizar descargas elétricasatravés de gases rarefeitos, observou uma luminosidade no interior

dos tubos em que fazia a descarga.

John Thomson(1856-1940)

Com base nessa luminosidade, Thomson propôs a existênciade partículas de carga negativa, os eletrões,

de tamanho inferior ao átomo.

Thomson imaginava o átomo como uma esfera maciça de carga positiva distribuída uniformemente, estando os eletrões

dispersos no seu interior.

eletrão

esfera maciça de carga positiva

Modelo atómico de Rutherford

Em 1911, Rutherford realizou experiências com feixes de partículas de carga positiva (partículas α) emitidas por elementos radioativos, que bombardeavam uma folha de ouro.

Ernest Rutherford(1871-1937)

Observou que apenas uma pequena parte das partículas α era projetada para trás e concluiu que:

folha de ouro

detetor de partículas

feixe de partículas α

a maior parte do átomo seria espaço vazio, por isso muitas partículas α atravessavam a folha de ouro sem sofrer desvio;

Átomos de ouro

Modelo atómico de Rutherford

Em 1911, Rutherford realizou experiências com feixes de partículas de carga positiva (partículas α) emitidas por elementos radioativos, que bombardeavam uma folha de ouro.

Ernest Rutherford(1871-1937)

Observou que apenas uma pequena parte das partículas α era projetada para trás e concluiu que:

folha de ouro

detetor de partículas

feixe de partículas α

no átomo, existia uma pequena região central de carga positiva e muito densa, o núcleo;

à volta do núcleo giravam os eletrões (cargas negativas),com órbitas bem definidas.

Eletrão

Núcleo carregadopositivamente

Modelo atómico de Bohr

Niels Bohr apresentou, em 1913, um conjunto de leisque descrevem o funcionamento dos átomos.

Niels Bohr(1885-1962)

Tendo por base o modelo de Rutherfor, Bohr estudou o átomo de hidrogénio e os espetros atómicos.

A partir da análise dos espetros de emissão de diferentes átomos, concluiu que:

Espetro de emissão do átomo de hidrogénio.

os eletrões giram em torno do núcleo em certas órbitas;

cada órbita tem um determinado valor de energia;

Núcleo

Eletrão

Órbitas (níveis energéticos)

Modelo atómico de Bohr

Niels Bohr apresentou, em 1913, um conjunto de leisque descrevem o funcionamento dos átomos.

Niels Bohr(1885-1962)

Tendo por base o modelo de Rutherfor, Bohr estudou o átomo de hidrogénio e os espetros atómicos.

A partir da análise dos espetros de emissão de diferentes átomos, concluiu que:

Núcleo

Eletrão

Órbitas (níveis energéticos)

às órbitas mais próximas do núcleo corresponde menorvalor de energia e às mais afastadas corresponde um valor maior;

os eletrões podem transitar de nível por absorçãoou emissão de energia.

Espetro de emissão do átomo de hidrogénio.

Conclusão

Ao longo dos tempos, surgiram vários modelos que tentaram explicar a matéria e que contribuíram para o conhecimento que hoje temos do átomo:

modelo de Demócrito (Grécia antiga);

modelo atómico de Dalton (1803);

modelo atómico de Thomson (1897);

modelo atómico de Rutherford (1911);

modelo atómico de Bohr (1913).