Trabalho APS - Modelo Atômico

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O leitor poderá ainda observar os desdobramentos e as variadas aplicações que o modelo atômico ajudou a provocar na sociedade, e entender que a historia do modelo atômico permeia a história da evolução da sociedade, sendo desta forma de grande relevância para todos aqueles estudantes que buscam compreender a ciência e as suas contribuições para a humanidade. Compreendendo ainda que, este tema tem maior relevância para futuros engenheiros, profissionais que serão os encarregados de contribuir de maneira significativa para o avanço tecnológico da produção de bens materiais e imateriais da população em geral.

Espero que o leitor aprecie o trabalho apresentado, compreenda os temas e ideias expostas e se satisfaça com as explanações, conteúdos e informações que estarão dispostas ao longo deste texto, boa leitura.

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2. Revisão Bibliográfica:

Dentre os diversos modelos atômicos já propostos vamos elencar os mais relevantes:

- Modelo atômico de Dalton

[pic 2]

John Dalton, um professor inglês que a partir de 1803, retomou a ideia dos átomos como constituintes básicos da matéria. Para ele os átomos seriam partículas pequenas, indivisíveis e indestrutíveis. Ele propôs a idéia de que as propriedades da matéria podem ser explicadas em termos de comportamento de partículas finitas, unitárias. Propôs que o átomo seria como "uma bola de bilhar".

Cada elemento químico seria constituído por um tipo de átomos iguais entre si. Quando combinados, os átomos dos vários elementos formariam compostos novos. Assim, na sequência dos seus trabalhos, ele concluiu que:

- Os átomos são indivisíveis e indestrutíveis.

- Existe um número pequeno de elementos químicos diferentes na natureza.

- Reunindo átomos iguais ou diferentes nas variadas proporções, podemos formar todas as matérias do universo conhecidos.

- Os átomos que pertencem a elementos químicos diferentes apresentam massas diferentes, assim como propriedades químicas diferentes.

- As reações químicas podem ser explicadas com base no rearranjo dos átomos, de acordo com a lei de Lavoisier.

- Uma reação química nada mais é do que a união e separação de átomos.

[pic 3]

- Modelo atômico de Thomson

Modelo do pudim de passas, Thomson descobriu partículas negativas muito menores que os átomos, os elétrons, provando assim que os átomos não eram indivisíveis. Ele formulou a teoria de que os átomos seriam uma esfera com carga elétrica positiva onde estariam dispersos os elétrons suficientes para que a carga total do átomo fosse nula.

O modelo atômico de Thomson (também conhecido como modelo do pudim de passas ou ainda como modelo do bolo de ameixa) é uma teoria sobre a estrutura atômica proposta por Joseph John Thomson, descobridor do elétron e da relação entre a carga e a massa do elétron, antes do descobrimento do próton ou do nêutron. Os elétrons podiam ser considerados como constituintes básicos dos átomos.

No modelo de J. J. Thomson, proposto em 1904, o átomo era considerado como um tipo de fluido com uma distribuição esférica contínua de carga positiva onde se incrustavam certo número de elétrons, com carga negativa, o suficiente para neutralizar a carga positiva.

O modelo tinha como hipótese a existência de configurações estáveis para os elétrons ao redor das quais estes oscilariam. Contudo, segundo a teoria eletromagnética clássica, não pode existir qualquer configuração estável num sistema de partículas carregadas se a única interação entre elas é de caráter eletromagnético.

Além disso, como qualquer partícula com carga elétrica em movimento acelerado emite radiação eletromagnética, o modelo tinha como outra hipótese que os modos normais das oscilações dos elétrons deveriam ter as mesmas frequências que aquelas que se observavam associadas às raias dos espectros atômicos.

Mas não foi encontrada qualquer configuração para os elétrons de qualquer átomo cujos modos normais tivessem qualquer uma das freqüências esperadas. De qualquer modo, o modelo de Thomson foi abandonado principalmente devido aos resultados do experimento de Rutherford.

[pic 4]

- Modelo atômico de Rutherford

Rutherford demonstrou que a maior parte do átomo era constituída de espaço vazio, estando à carga positiva localizada no núcleo (ponto central do átomo), tendo este a maior parte da massa do átomo. Os elétrons estariam a girar em torno do núcleo. Rutherford também descobriu a existência dos prótons, as partículas com carga positiva que se encontram no núcleo.

O modelo atômico de Rutherford, também conhecido como modelo planetário do átomo, afirma que, o átomo teria um núcleo positivo, que seria muito pequeno em relação ao todo, mas teria grande massa e, ao redor deste, os elétrons, que descreveriam órbitas circulares (denominada eletrosfera ou coroa eletrônica) em altas velocidades, para não serem atraídos e caírem sobre o núcleo.

Rutherford concluiu que o átomo não era uma bolinha maciça, mas uma parte central positiva muito pequena com grande massa ("o núcleo") e uma parte envolvente negativa e relativamente enorme ("a eletrosfera ou coroa"). O modelo de Rutherford é o modelo planetário do átomo, no qual os elétrons descrevem um movimento circular ao redor do núcleo, assim como os planetas se movem ao redor do sol.

O átomo é um sistema neutro, ou seja, o número de cargas positivas e negativas é igual. O átomo é um sistema descontínuo onde prevalecem os espaços vazios.

A falha do modelo de Rutherford é mostrada pela teoria do eletromagnetismo, de que toda partícula com carga elétrica submetida a uma aceleração origina a emissão de uma onda eletromagnética. O elétron em seu movimento orbital está submetido a uma aceleração centrípeta e, portanto, emitirá energia na forma de onda eletromagnética. Essa emissão, pelo Princípio da conservação da energia, faria com que o elétron perdesse energia cinética e potencial, caindo