Modelo Atomico

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Modelo Atômico
1. Modelo atômico de Dalton
O modelo atômico de Dalton foi a primeira teoria proposta para tentar explicar a construção da matéria e foi desenvolvida por John Dalton em 1808.
Esse modelo supõe que o átomo é uma esfera maciça, homogênea, indivisível e indestrutível e, por isso, é também conhecido como modelo da “bola de bilhar”.
Dalton determinou alguns princípios que explicavam a matéria e seus fenômenos, baseado na ideia de que o átomo é uma esfera indivisível:
· A matéria é formada por pequenas partículas que não se dividem, os átomos.
· Os átomos de um mesmo elemento químico são idênticos.
· Os átomos de elementos químicos diferentes possuem propriedades físicas e químicas distintas.
· Átomos não são criados ou destruídos.
· Um elemento é definido pelo peso do seu átomo.
· Ao formar substâncias, os átomos não se alteram.
· Uma reação química ocorre mediante a simples reorganização dos átomos, os quais mantêm a sua identidade."
2. Modelo atômico de Thomson
O modelo atômico proposto por Joseph John Thomson, em 1898, afirma que o átomo possui natureza elétrica, é divisível e formado por partículas subatômicas.
Thomson descobriu a existência de partículas carregadas negativamente (elétrons) no átomo, derrubando o conceito de Dalton, que afirmava que o átomo seria indivisível.
Por meio de experimentos, Thomson construiu uma nova teoria atômica, na qual defendeu a existência de cargas elétricas negativas presas a um núcleo, com carga elétrica positiva. Devido a essa estrutura, esse modelo atômico é conhecido como modelo do “pudim de passas”."
As considerações do modelo atômico de Thomson são:
· O átomo é esférico e divisível.
· O átomo é eletricamente neutro, possuindo a mesma quantidade de partículas negativas e positivas.
· Os elétrons não estão presos no núcleo positivo, podendo ser transferidos a outros átomos, em determinadas condições.
· As cargas elétricas negativas estão uniformemente distribuídas ao redor do núcleo positivo, por repulsão eletrostática."
3. Modelo atômico de Rutherford
Ernest Rutherford propôs um novo modelo atômico em 1911, no qual afirma que o átomo é formado por uma região central de massa elevada e com caráter elétrico positivo. Em torno dele, há uma região de massa desprezível em que orbitam os elétrons (partículas de carga negativa).
Em razão dessa configuração, o átomo de Rutherford é comparado ao Sistema Solar, assumindo o núcleo como o Sol e os elétrons como os planetas, e conhecido como modelo do sistema planetário."
Nesse modelo, o átomo é formado por duas principais regiões: o núcleo e a eletrosfera. O núcleo é a região central do átomo. Apresenta alta massa e alta densidade por concentrar as partículas de carga elétrica positiva (prótons) em um pequeno volume.
A eletrosfera é a região em torno do núcleo que abriga os elétrons. Como os elétrons são partículas minúsculas, assume-se que a eletrosfera é formada por extensos espaços vazios, por isso possui baixa densidade.
4. Modelo atômico de Bohr
O modelo atômico de Bohr, proposto por Niels Bohr em 1913, determina que a eletrosfera é formada por camadas de energia nas quais se distribuem os elétrons.
Esse modelo é conhecido também como modelo atômico de Rutherford-Bohr, pois é uma evolução do modelo de Rutherford e resolve uma de suas falhas, que trata da estabilidade dos átomos. O modelo de Rutherford, apesar de explicar muitos aspectos da matéria, desobedecia a alguns princípios de energia da Mecânica Clássica, como o fato de os elétrons não perderem energia durante sua trajetória circular em torno do núcleo.
Empregando os conceitos recém-descobertos da Mecânica Quântica, o físico Niels Bohr conseguiu justificar essa observação, determinando que os elétrons ocupam camadas eletrônicas com valores pré-definidos de energia, de maneira que a energia do elétron em uma camada se mantém constante ao longo de sua movimentação."
As camadas eletrônicas são mais energéticas conforme mais distantes do núcleo se encontrem. Os elétrons podem transitar entre as camadas apenas por meio da absorção ou liberação da diferença de energia existente entre duas camadas. Esse processo é conhecido como transição eletrônica.
As camadas eletrônicas do modelo atômico de Bohr são representadas pela sequência de letras K, L, M, N, O, P e Q, cada uma possuindo uma determinada capacidade de acomodar elétrons.
O modelo atômico de Rutherford-Bohr é construído com base em alguns postulados:
· Os elétrons descrevem órbitas eletrônicas circulares ao redor do núcleo, em razão da atração eletrostática entre cargas elétricas de sinais opostos.
· Essas órbitas são as camadas ou níveis eletrônicos.
· As camadas eletrônicas possuem apenas valores de energia constantes e determinados (conceito de quantização de energia).
· A movimentação dos elétrons em uma camada eletrônica não envolve emissão ou absorção de energia de forma espontânea.
· Os elétrons não ocupam regiões intermediárias entre as camadas.
Os elétrons apenas transitam para uma camada de maior energia ao absorver energia de uma fonte externa, situação em que ficam instáveis. Para retomar a estabilidade, os elétrons retornam ao seu nível inicial, liberando a energia absorvida sob a forma de luz ou calor. Esse conceito é conhecido como transição eletrônica.
O modelo de Bohr é o mais empregado para entender a estrutura atômica, no entanto também apresenta algumas limitações, como a falha para explicar a ocorrência de ligações químicas e o comportamento de átomos maiores."
5. Modelo atômico de Schrödinger
Com a evolução da ciência e da Mecânica Quântica, novas teorias foram desenvolvidas para entender o átomo. O modelo atômico atualmente aceito é o modelo proposto por Schrödinger em 1926, que conta com a contribuição de outros cientistas e suas descobertas.
Antes de Schrödinger propor sua teoria para explicar o átomo, o físico Arnold Sommerfield fez uma relevante contribuição ao modelo atômico de Rutherford-Bohr, propondo que as órbitas eletrônicas não seriam circulares, mas sim elípticas. Isso foi importante, porque determinava que os elétrons possuíam velocidades diferentes, uma vez que estavam a diferentes distâncias do núcleo.
O físico Louis de Broglie, baseando-se no conceito da dualidade onda-partícula, determinou que o elétron possui trajetória constante quando se comporta como partícula e movimento ondulatório quando se comporta como onda.
Assim, reunindo todos esses conceitos e fazendo uso de cálculos matemáticos, Schrödinger concluiu que a eletrosfera não é formada por órbitas de trajetória determinada, mas sim por regiões que se assemelham a nuvens eletrônicas.
Com essa ideia, o modelo atômico de Schrödinger inseriu o conceito de orbital atômico, explicado como sendo uma região de alta probabilidade de se encontrar elétrons e que é definida matematicamente por meio de uma equação matemática, conhecida como função de onda.
Resumo sobre modelos atômicos
· Os modelos atômicos são teorias criadas para explicar a composição e o funcionamento da matéria.
· Foram evoluindo em paralelo com o avanço da ciência.
· O primeiro modelo atômico foi proposto por Dalton, em 1808, que afirmava que o átomo é uma esfera maciça indivisível e indestrutível.
· Em 1887, Thomson atualizou o modelo atômico afirmando a existência de carga elétrica.
· Mais tarde, em 1911, Rutherford determinou que o átomo é formado por duas regiões: o núcleo e a eletrosfera.
· Niels Bohr propôs a existência de camadas eletrônicas na eletrosfera para resolver limitações físicas no modelo de Rutherford, no modelo que ficou conhecido como modelo de Rutherford-Bohr.
· Em 1926, Erwin Schrödinger determinou a existência de orbitais, que são regiões com diferente probabilidade de se encontrar o elétron.
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