Evolução dos modelos atômicos

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Nem sempre o homem pensou que o átomo é como atualmente. Esta foi uma 
ideia que evoluiu ao longo dos anos. Apesar do primeiro modelo atómico ter sido 
apresentado já no séc. XIX, a ideia de que a matéria é feita de pequenos corpúsculos 
surgiu há muito tempo. 
Por volta de 450 a.C., os filósofos Leucipo e Demócrito elaboraram uma teoria 
que afirmava que se todos os compostos fossem divididos infinitamente, em um 
determinado momento não se poderia dividir mais a matéria, pois tudo seria composto 
de minúsculas partículas indivisíveis. Eles deram a essas partículas o nome de átomo 
(do grego, a: não; tomo: divisível). 
Esta é uma palavra de origem grega que deriva de ​"a + thomos" , que significa 
"sem divisão". A ideia de que os átomos seriam pequenas partículas indivisíveis 
perdurou durante mais de vinte séculos. 
​Com a evolução da ciência e o uso de experimentos, os cientistas começaram a 
determinar certas leis relacionadas a alguns fenômenos que ajudaram a desenvolver 
melhor esse conceito. 
 
Modelos atômicos: 
Modelo de Dalton 
John Dalton, no séc. XIX (a partir de 1803), 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. 
“Toda matéria é formada por átomos, que são partículas maciças, esféricas e 
indivisíveis, e um átomo de um elemento se diferencia do outro somente pela mudança 
nos tamanhos e nas massas.” 
Assim, na sequência dos seus trabalhos, concluiu que: 
● Os átomos que pertencem a elementos químicos diferentes, apresentam 
massas diferentes, assim como propriedades químicas diferentes. 
● Os compostos são associações de átomos de elementos químicos diferentes. 
● As reações químicas podem ser explicadas com base no rearranjo dos átomos, 
de acordo com a lei de ​Lavoisier​. 
 
 
Modelo de Thomson: 
A natureza elétrica da matéria já era bem conhecida, por exemplo, há 2500 
anos, na Grécia antiga, o filósofo Tales de Mileto já havia mostrado que quando 
atritamos âmbar com um pedaço de lã, ele passa a atrair objetos leves. Porém, o 
modelo atômico de Dalton não explicava esse fato: como a matéria neutra podia ficar 
elétrica. 
Assim, em 1897, o físico inglês Joseph John Thomson (1856-1940) passou a 
trabalhar com a ampola de Crookes, ou seja, um tubo onde gases eram submetidos a 
voltagens elevadas, produzindo raios catódicos. Quando se colocava um campo 
elétrico externo, esses raios se desviavam em direção à placa positiva, o que 
significava que o átomo teria partículas negativas, que ficaram denominadas como 
elétrons. 
No entanto, como a natureza da matéria é neutra, uma explicação razoável seria 
de que haveria uma parte positiva que neutralizaria os elétrons. Com base nesse 
raciocínio, em 1903, Thomson modificou o modelo de Dalton, pois o átomo não seria 
maciço nem indivisível, e estabeleceu o seu, que propôs o seguinte: 
“O átomo é uma esfera de carga elétrica positiva, não maciça, incrustada de 
elétrons (partículas negativas), de modo que sua carga total seja nula.” 
Esse modelo foi comparado a um “pudim de passas”. 
 
 
Modelo de Rutherford: 
Em 1911, o físico neozelandês Ernest Rutherford (1871-1937) realizou um 
experimento que pode ser visto no texto ​Átomo de Rutherford​, em que ele bombardeou 
uma finíssima lâmina de ouro com partículas alfa vindas do polônio radioativo. Ele 
observou que a maioria das partículas atravessava a folha, o que significava que o 
átomo deveria ter imensos espaços vazios. Algumas partículas eram rebatidas, o que 
seria explicado se o átomo tivesse um núcleo pequeno e denso e, por fim, algumas 
partículas alfa sofriam um desvio em sua trajetória, o que significava que o núcleo seria 
positivo, pois as partículas alfa eram positivas e foram repelidas ao passar perto do 
núcleo. 
Com isso, o modelo atômico de Rutherford defendeu o seguinte: 
● O átomo seria composto por um núcleo muito pequeno e de carga elétrica 
positiva, que seria equilibrado por elétrons (partículas negativas), que ficavam 
girando ao redor do núcleo, numa região periférica denominada eletrosfera. 
● O átomo seria semelhante ao sistema solar, em que o núcleo representaria o Sol 
e os elétrons girando ao redor do núcleo seriam os planetas. 
Em 1904, Rutherford descobriu que na verdade o núcleo era composto por 
partículas positivas denominadas prótons e, em 1932, Chadwick descobriu que havia 
também partículas neutras no núcleo que ajudavam a diminuir a repulsão entre os 
prótons. 
 
 
Modelo de Rutherford-Bohr: 
Se o átomo fosse como Rutherford propunha, os elétrons adquiririam um 
movimento em espiral e colidiriam com as partículas positivas do núcleo, além disso, 
eles perderiam energia em forma de radiação. Assim, em 1913 foi criado um novo 
modelo atômico pelo Químico Niels Böhr (1885-1962), que, apesar de revolucionário, c. 
De maneira que este modelo passou a ser chamado de modelo atômico de 
Rutherford-Böhr e enunciava: 
“O átomo pode ser representado de forma que as órbitas permitidas para os 
elétrons tenham relação com os diferentes níveis de energia e, ainda, com as 
respectivas raias presentes no espectro característico de cada elemento químico.” 
Desse modo, cada órbita circular permitida para os elétrons possuem energias 
diferentes, constantes e determinadas; sendo denominadas de níveis de energia. 
 
 
Modelo Atual 
O modelo atômico atual se baseia em dois princípios, sendo eles o Princípio da 
Incerteza de Heisenberg, que afirma que é impossível determinar a velocidade e a 
posição de um elétron em um instante; e o Princípio da Dualidade da Matéria de Louis 
Broglie, que explica que o elétron comporta-se tanto como matéria quanto como 
energia sendo partícula-onda. Sendo assim, pode-se afirmar que: 
● Elétrons possuem carga negativa, massa muito pequena e se movem em 
órbitas ao redor do núcleo atômico; 
● O núcleo atômico está situado no centro do átomo, sendo constituído por 
prótons que são partículas de carga elétrica positiva, cuja massa é 
aproximadamente 1.837 vezes superior a massa do eletrón, e por nêutrons, 
partículas sem carga e com massa ligeiramente superior a dos protóns; 
● O átomo é eletricamente neutro porque possui número igual de elétrons e 
protóns; 
● O número de protóns no átomo se chama número atômico, representado pela 
letra Z e utilizado para estabelecer o lugar de um determinado elemento na 
tabela periódica. 
● Cada elemento possui um número de elétrons distribuidos nos diferentes níveis 
de energia do átomo correspondente; 
● Os níveis energéticos (ou camadas), são denominados pelos símbolos K, L, M, 
N, O, P e Q; 
● O número de massa (representado pela letra A) é equivalente à soma do 
número de protóns e nêutrons presentes no núcleo. 
 
Partículas 
O modelo padrão das partículas físicas contém 12 sabores de férmions 
(partículas massa) elementares, além de suas correspondentes antipartículas, como 
também bósons ("partículas de radiação") elementares que mediam as forças e o 
recém descoberto bóson de Higgs. Contudo, o modelopadrão é largamente 
considerado como sendo uma teoria provisória do que uma verdade fundamental, 
desde que ele é incompatível como a relatividade geral de Einstein. Os fótons 
(partículas emitidas pela luz) por exemplo são o quanta dos campos eletromagnéticos. 
Há o que provavelmente sejam partículas elementares hipotéticas que não são 
descritas pelo modelo padrão, tais como o gráviton, a partícula que transporta a força 
gravitacional ou as s-partículas, associações supersimétricas das partículas ordinárias. 
 
Férmions fundamentais 
Os doze sabores fundamentais de férmions estão divididos em três gerações de 
quatro partículas cada. Seis destas partículas são quarks. As seis restantes são 
léptons, três dos quais são neutrinos, e as três restantes as quais tem carga elétrica -1: 
o elétron e dois primos, o muon e o tau. 
 
Quarks 
Quarks e antiquarks nunca foram detectados isoladamente. Um quark pode 
existir emparelhado com um antiquark, formando um ​méson​: o quark tem uma cor e um 
antiquark tem uma anticor correspondente. Uma cor e a anticor cancelam-se 
mutuamente, produzindo o negro (isto é, a ausência de carga colorida). Ou três quarks 
podem existir juntos formando um ​Bárion​: um quark é "vermelho", outro "azul", outro 
"verde". Estas três cores juntas formam o branco (isto é, a ausência de carga colorida). 
Ou três antiquarks podem existir juntos formando um ​anti-Bárion​: um antiquark é 
"antivermelho", outro "anti-azul", outro "antiverde". Estas três anticores juntas forma o 
antibranco (isto é neutro). O resultado é que cores (ou anticores) não podem ser 
isoladas, mas quark carregam cores, e antiquarks carregam anticores. 
Os quarks possuem carga elétrica fracionária, mas como eles estão ​confinados 
dentro dos hádrons nos quais as cargas são todas inteiras, cargas fracionárias nunca 
foram isoladas. Note que os quarks têm carga elétrica +2/3 ou -1/3, enquanto os 
antiquarks têm cargas elétricas correspondentes -2/3 ou +1/3. 
Evidências de quarks vêm do bombardeamento com elétrons de núcleos de 
hidrogênio (essencialmente um próton) para determinar a distribuição da carga dentro 
de um próton. Se a carga é uniforme, o campo eletrostático em volta do próton deve 
ser uniforme e o elétron deve espalhar elasticamente. Elétrons de baixa energia 
espalham-se da mesma forma que o próton recua, mas acima de uma dada energia, os 
prótons defletem alguns elétrons em grandes ângulos. O recuo dos elétrons tem muito 
menos energia e um jato de partículas fundamentais é emitido. Se os prótons podem 
provocar isto para nos elétrons, sugere-se que a carga no próton não é uniforme mas 
dividia entre partículas carregadas menores, isto é os quarks. 
 
Bósons fundamentais 
Glúons 
Os Glúons são mediadores da força nuclear forte, e transportam cor e uma 
anti-cor. Embora glúons não possuam massa, eles nunca foram observados em 
detectores devido ao confinamento; porém eles produzem jatos de hádrons, similares 
aos de um único quarks. 
 
Bóson de Higgs 
Embora as forças eletromagnética e fraca apareçam muito diferentes para nós 
nas energias do dia-a-dia, as duas forças são teoricamente unificadas em uma única 
força eletrofraca a altas energias. A razão para estas diferenças a baixas energias é 
atribuída à existência do bóson de Higgs. Através do processo de quebra espontânea 
de simetria, o Higgs seleciona uma direção especial no espaço eletrofraco que 
proporciona três partículas eletrofracas tornassem bem pesadas (os bósons fracos) e 
uma permanecer sem massa (o fóton eletromagnético). 
 
 
Conclusão: 
Os modelos atômicos se baseiam nos conceitos científicos de cada época, 
desde o primeiro modelo, de Dalton, até o atual, Rutherfor-Bohr, ocorreram vários 
avanços que puderam esclarecer questões que ainda não haviam sido comprovados 
ou mesmo pode-se complementar com informações que faltavam. Assim, percebemos 
que mesmo com alguns erros, os primeiros modelos atômicos serviram de base para o 
que conhecemos hoje como o correto. 
 
Referências: 
http://www.brasilescola.com/fisica/os-leptons.htm 
http://www.estudopratico.com.br/o-que-sao-quarks/ 
http://www.brasilescola.com/quimica/evolucao-modelo-atomico.htm 
http://www.alunosonline.com.br/quimica/evolucao-dos-modelos-atomicos-modelos-atomicos.ht
ml 
http://pt.slideshare.net/patriciamorais9809/evoluo-dos-modelos-atmicos-26534095 
http://www.explicatorium.com/CFQ9-Evolucao-atomo.php 
http://modeloatomico3.blogspot.com.br/2011/04/o-atual-modelo-atomico.html