História do Átomo

História do átomo

No século V a.C., o filósofo grego Demócrito imaginou a matéria constituída por pequenas partículas indivisíveis - átomos. Só muito mais tarde, no séc. XVII é que é confirmada a existência do vazio.

Modelo atômico de Dalton.

Dalton, no séc. XIX, retomou a ideia dos átomos como constituintes básicos da matéria. Para ele os átomos seriam partículas pequenas, indivisíveis e indestrutíveis. Cada elemento químico seria constituído por um tipo de átomos iguais entre si. Quando combinados, os átomos dos vários elementos formariam compostos novos.

Modelo atômico de Thomson (Modelo do Pudim de Passas)

Em 1897, Thomson descobriu partículas negativas muito mais pequenas que os átomos, os elétrons, provando assim que os átomos não eram indivisíveis. Formulou esta teoria, de que os átomos seriam constituídos por uma parte central esférica com carga elétrica positiva onde estariam dispersos os elétrons, em número suficiente para que a carga total do átomo fosse nula.
Modelo atômico de Rutherford. Mais tarde, Rutherford demonstrou que a maior parte do átomo era espaço vazio, estando a 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. Este modelo não explica porque é que os elétrons não caem no núcleo, devido à atração que apresentam pelas cargas positivas aí existentes.

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Modelo atômico de Bohr.

Bohr apresentou alterações ao modelo de Rutherford: os elétrons só podem ocupar níveis de energia bem definidos, e os elétrons giram em torno do núcleo em órbitas com energias diferentes. As órbitas interiores representam uma energia mais baixa e à medida que se encontram mais afastadas do núcleo o valor da energia é maior. Quando um elétron recebe uma determinada quantidade de energia, passa a ocupar uma órbita mais externa (com maior energia) ficando o átomo num estado excitado. Se um elétrons passar de uma órbita para uma outra mais interior liberta energia. Os elétrons tendem a ter a menor energia possível - estado fundamental do átomo.

Átomo

Os átomos são constituídos por três diferentes tipos de partículas fundamentais: protons, neutrons e elétrons. No núcleo (centro) do átomo estão os protons e os neutrons, enquanto que os elétrons giram em seu redor. Na figura está representada a nuvem eletrónica de um átomo. Esta nuvem representa a probabilidade de encontrar os elétrons num determinado local do espaço. Os elétons de um átomo ocupam determinados níveis de energia (o número de elétrons em cada nível de energia é expressa pela distribuição eletrónica).

As três partículas fundamentais do átomo têm as seguintes propriedades:

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Partículas fundamentais do átomo

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Partícula Ano / autor da descoberta Carga elétrica Massa
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Elétrons 1897 /Thomson negativa (-) 9,109 x 10-31 kg (1840 vezes inferior à do prótons)

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Prótons 1914/Rutherford positiva(+) 1,673 x 10-27 kg (aproximadamente igual à do neutrons)

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Neutrons 1932/Chadwick neutra 1,675 x 10-27 kg (aproximadamente igual à do prótons)

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Enquanto que o núcleo (prótons e neutrons) é o responsável pela massa do átomo na sua quase totalidade, é a nuvem eletrónica (constituída pelos elétrons em movimento) a responsável pelo tamanho do átomo. É o número de prótons (número atómico) que diferencia um elemento químico (tipo de átomo) de outro. Um átomo que tenha 10 prótons pertence a um elemento diferente de um átomo que tenha 11 prótons. Cada átomo tem um número igual de prótons e de elétrons, o que o torna eletricamente neutro. Quando um átomo ganha ou perde um ou mais elétrons, deixa de ter carga elétrica neutra e passa a ser um ião. No caso de ganhar um ou mais elétrons passa a ser anião (ião negativo). Se o átomo perder um ou mais elétrons passa a ser um catião (ião positivo).

Número atômico (Z)

O número atômico de um elemento (Z) é igual ao número de prótons que os átomos desse elemento contêm no núcleo. Cada elemento químico é caracterizado por um número atômico diferente. Este número é constante para cada elemento químico.
Um átomo que tenha 12 prótons (Z = 12) é de um elemento químico diferente de um átomo que tenha 13 prótons (Z = 13).O número atómico é representado em índice inferior imediatamente antes do símbolo do átomo.
No caso dos átomos de cálcio (Ca), que têm 20 prótons:20Ca
Disponivel em:http://www.sbmac.org.br/bol/bol-2/artigos/jader/jader.html.