Evolução dos Modelos Atómicos

Origem dos Átomos

A concepção de como um átomo é constituído evoluiu ao longo da História...

“Primeiro” modelo do ÁtomoDemócrito,

século V a.C. Demócrito e Leucipo, filósofos gregos do século V a. C.,

sugeriram que toda a matéria era constituída por partículas

de pequeníssimas dimensões indivisíveis que designaram por

átomos. Como esta ideia não tinha um suporte experimental,

não pode ser considerada uma teoria cientifica, tendo sido

abandonada durante muitos séculos.Esfera que Dalton utilizou para

demonstrar as suas teorias sobre o átomo.

No inicio do século XIX, esta ideia ressurgiu, graças aos

trabalhos experimentais de químicos como Lavoisier, Boyle e

Proust. Um físico e químico inglês, John Dalton, considerava o

átomo como sendo uma esfera indivisível e indestrutível, que se

mantinha inalterada durante uma transformação química,

possuindo cada elemento químico um “peso” característico.

Modelo do pudim de passas

Modelo atómico de ThomsonModelo do Pudim de Passas

O físico inglês, Joseph Thomson, efectuou experiências com

tubos de descarga, descobrindo a existência de particulas

subatómicas de carga eléctrica negativa – os electrões.

Esta descoberta conduziu à proposta, em 1909, de um novo

modelo atómico, em que o átomo seria uma massa esférica

maciça, de carga eléctrica positiva uniformemente

distribuída, em que os electrões (corpúsculos de carga

eléctrica negativa) se encontravam dispersos.

Os electrões existiriam em número suficiente para que a carga

global do átomo fosse nula. Um paralelismo com o pudim de

passas justifica a designação atribuída – Modelo do Pudim de

Passas.

Ernest Rutherford, baseando-se nos resultados obtidos

durante a realização de uma experiência em que

bombardeou uma finíssima lâmina de ouro com partículas α

(núcleos de átomos de hélio), propôs um novo e

completamente diferente modelo atómico.

Segundo Rutherford, o átomo seria constituído por um

núcleo muito pequeno, quando comparado com o tamanho

do átomo, de carga positiva. O núcleo apresenta, no entanto,

a quase totalidade da massa do átomo dai grande parte do

átomo ser espaço vazio. Os electrões, possuindo carga

eléctrica negativa, mover-se-iam a grande velocidade em

torno do núcleo, tal como os planetas do Sistema Solar se

movem em torno do Sol – Modelo Planetário.

Modelo Planetário

Modelo atómico de RutherfordModelo Planetário

Modelo dos Estados Estacionários

Niels Bohr propôs, em 1913, algumas alterações ao modelo

de Rutherford, sugerindo um novo modelo – Modelo dos

Estados Estacionários. Segundo o modelo atómico de Bohr:

Modelo atómico de BohrModelo dos Estados Estacionários

os electrões movem-se em torno do núcleo,

descrevendo orbitas circulares;

a cada orbita está associado um determinado valor

de energia, ou seja a energia está quantificada;

enquanto um electrão se movimenta numa

determinada orbita, não absorve (ganha) nem emite

(perde) energia;

os electrões com menor valor de energia movem-se

em orbitas mais próximas do núcleo atómico e os

electrões com maior valor de energia movem-se em

orbitas mais afastadas do núcleo atómico.

Modelo dos Estados Estacionários (Cont.)

Apesar de explicar os resultados experimentais obtidos para o átomo de hidrogénio, o

modelo de Bohr não conseguia explicar os resultados obtidos para os restantes

elementos químicos.

Modelo da Nuvem Electrónica

A partir de 1920, cientistas como De Broglie, Schrödinger, Heisenberg e Dirac

desenvolveram a Teoria Atómica Contemporânea, originando o modelo atómico

actualmente aceite pela comunidade cientifica – Modelo Quântico ou Modelo da Nuvem

electrónica.

Congresso de Física Quântica em 1927

Segundo as leis da Mecânica Quântica, os electrões

movem-se com elevada velocidade, sendo

impossível saber exactamente, num determinado

instante, a posição e o momento linear de um

electrão relativamente ao núcleo. Assim, não se

pode associar a um electrão uma trajectória;

apenas se pode saber que a probabilidade de

encontrar um electrão num determinado local do

espaço atómico é maior do que noutros.

Abandonou-se o conceito de orbita bem definida, dando lugar a orbital – região do

espaço atómico onde há maior probabilidade de encontrar o electrão.

Modelo da Nuvem Electrónica

Modelo da Nuvem Electrónica (Cont.)

A nuvem electrónica é mais densa perto do núcleo atómico, onde a probabilidade de

encontrar o electrão é maior, e menos densa longe do núcleo, onde a probabilidade de

encontrar o electrão é menor.