Estudo do Atomo

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ESTUDO DO ÁTOMO 
Isaias Jose dos Santos ISE - santosisaiasjose@yahoo.com.br 
Rodrigo dos Santos ISE.- antos.rodrigo10@hotmail.com 
Orientador: Francisco de Assis Andrade 
Resumo 
Desde o princípio da humanidade o homem vem buscando entender a origem de todo 
o universo. Os antigos gregos buscavam explicar a origem baseando-se em sua 
filosofia, onde primeiramente tudo era formado a partir dos quatro elementos, terra, 
água, fogo e ar recombinados pelas forças motrizes amor e ódio. Naquela época 
também na Grécia foi estabelecido o primeiro conceito da matéria, onde sua menor 
parte foi denominada átomo, que em grego significa indivisível. No inicio do século XIX, 
o cientista inglês John Dalton propôs que os átomos eram esferas maciças, 
indestrutíveis e indivisíveis. Logo, outras teorias substituíram essa idéia de indivisível, 
como o modelo atômico de Rutherford-Bohr, onde o elétron esta em órbita do núcleo. 
Como a distribuição do sistema solar. Derrubada à idéia de indivisibilidade do átomo, 
iniciaram-se estudos em relação às partículas e às radiações liberadas dos átomos. 
Tal estudo hoje fascina milhares de cientistas no mundo todo. 
Palavras-chave: átomo. Nuclear. Radiação. 
Introdução 
Este artigo mostra a importância de estudar o elemento constituinte do universo: 
o átomo. Trazendo como histórico os pensamentos filosóficos, desde os antigos gregos 
até a contemporaneidade. Suas idéias, teorias e relações desenvolvidas com o intuito 
de explicar como se deu origem o universo e tudo que conhecemos hoje. 
Traz conceitos importantes dos fenômenos relacionados ao átomo, núcleo e 
eletrosfera. Discute a estabilidade do átomo e como o mesmo faz ligações entre si e 
com outros de diferentes elementos. 
Relaciona os fenômenos eletromagnéticos produzidos como o efeito fotoelétrico, 
raios-x e outros tipos de radiações. 
1 Desenvolvimento 
Desde os princípios da humanidade o homem vem se preocupando com a 
matéria e tentado descobrir ou desvendar de que ela é constituída. Há milhares de 
anos filósofos e alquimistas tentavam relacionar a matéria entre o que é muito grande e 
muito pequeno, dizendo que ambas fazem parte de uma mesma estrutura, ou seja, o 
pequeno é constituinte do grande e o grande é constituído do pequeno (DOCA, 1986). 
Os pensadores gregos da antiguidade tentaram explicar o universo como um 
todo, e quais substâncias formariam esse todo e como se transformaria nas mais 
variadas coisas que existem. Uns acreditavam que essa substância era a água, outros 
o ar. Por ser uma filosofia rica em conhecimento, postularam que existiria uma 
substância cósmica, que foi chamada de o infinito , considerando-o imperecível. 
Outros pensadores acreditavam que tal substância era indestrutível e não possuía 
inicio. 
 
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Na busca de explicar o que eles não podiam ver nem tocar, chegaram a 
conclusão de que tudo era constituído de quatro elementos, a terra, a água, o ar e o 
fogo, combinados e recombinados em coisas individuais pelas forças motrizes 
denominadas amor e ódio. E que esses elementos eram responsáveis pelas cores e 
formas dos objetos e de incontáveis elementos, interferindo na cor, forma e sabor, 
presentes em todo o universo em estados claramente definidos. 
Na filosofia da antiga Grécia, a palavra átomo era empregada para se referir à 
menor parte da matéria que se podia conceber. De fato, átomo significa em grego não-
divisível . Essa idéia se firmou por muitos séculos e ninguém ousava contradizer já que 
no final de tudo não encontravam uma explicação melhor. A partir do século XVI inicia-
se, uma fase de experimentação e que as teorias eram provadas com experimento e 
cálculos não apenas com meras palavras filosóficas que explicavam tudo, porém não 
provavam nada. 
No renascimento o cientista por nome Dalton mostrou que os átomos se uniam 
entre si em proporções definidas e que eles formavam grupos de átomos chamados de 
moléculas, foi descoberto também que os átomos do mesmo elemento não tem todos 
a mesma massa podendo ocorrer casos em que um mesmo elemento possui diferentes 
números de massa e por possuírem essas características recebeu o nome de isótopos 
(FELTRE,1973). 
1.1 Estudando o átomo 
Há uma enorme diferença entre os átomos começando pelo seu tamanho, seu 
peso sua quantidade de carga e de energia em repouso que cada um deles possui. 
Após varias pesquisas e experimentos vários cientistas fizeram descobertas fantásticas 
a respeito do átomo. Descobriram que os átomos não são indivisíveis como pensavam 
os antigos filósofos, mas que são formados por partículas elementares, como prótons, 
nêutrons e elétrons. 
O átomo permanece estável por possuir uma quantidade de elétrons igual ao 
numero de prótons, que por sua vez tem o mesmo numero de nêutrons. Há casos em 
que esses números não são iguais, isso faz com que esse átomo fique irradiando 
constantemente fazendo com que as partículas de massa maior se transforme em 
outra de massa menor e essa diferença é liberada em forma de radiação 
(SEARS,1983). 
Para explicar a estrutura do átomo, o físico dinamarquês Niels Bohr 
desenvolveu, em 1913, uma hipótese que ficou conhecida como teoria atômica de 
Bohr. Levantando a suposição de que os elétrons estão organizados em camadas 
definidas, ou níveis quânticos, a uma distância considerável do núcleo (BONJORNO, 
1993). 
Agora já sabemos que é impossível determinar exatamente a posição de um 
elétron no átomo sem modificar sua posição. Para expressar essa incerteza, atribui-se 
ao átomo uma forma de nuvem, na qual a posição de um elétron se define segundo a 
probabilidade de encontrá-lo a uma determinada distância do núcleo. 
1.2 Estudando o núcleo do átomo 
A teoria nuclear baseia-se na idéia de que os núcleos são formados por 
nêutrons e prótons mantidos unidos por forças nucleares extremamente poderosas. 
Para estudar essas forças, os físicos têm que perturbar os nêutrons e prótons, 
 
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bombardeando-os com partículas extremamente energéticas. Tais bombardeios 
revelaram mais de 200 partículas elementares, a maioria das quais só existe durante 
um tempo muito inferior a cem milionésimos de segundo e essa força que unem os 
núcleos e se desencadeiam quando sofrem uma perturbação e libera uma quantidade 
de energia é que fascina cientistas que buscam entender como se deu origem o 
universo como o conhecemos (FERRARO,1997). 
1.3 Ligações entre átomos 
Ate o final da idade média, os cientistas apesar de já terem conhecido a 
existência do elétron ainda não sabiam como era possível os átomos se juntarem ou se 
ligarem para formar uma molécula ou uma substância. Como era possível que uma 
quantidade de água, por exemplo, ficasse junta para formar um rio, um lago ou um 
oceano, que propriedades eles possuíam para que tal fato acontecesse, mesmo um 
cientista famoso como Isaac Newton conhecido como o pai da mecânica clássica não 
tinha essa resposta, ele tentava explicar tudo por forças mecânicas. 
O químico britânico John Dalton foi um dos primeiro cientista a fazer analogia 
entre átomos e moléculas, porem ainda não sabia o que ou quais forças agiam para 
que tais ligações ocorressem. Porém foi apenas no século XX que chegou a uma 
resposta que afirmava com convicção como se formava as ligações químicas, afinal o 
que fazia com que os átomos de cloro se ligar com os átomos de sódio e porque isso 
ocorria. A resposta está em sua configuração eletrônica e que foi dada por, Linus Carl 
Pauling, em que ele classifica os elétrons do átomo por camadas e sub-niveis 
eletrônico no interior do átomo. Chegando a conclusão de que para que os átomo 
fique estáveis ou eletricamente neutro teria que ter oito elétrons na sua ultima camada 
ou camada de Valencia, isso foi descoberto estudando os gases nobres que possuíam 
uma importante propriedade de não formarem ligações químicase que todos eles com 
exceção do Hélio tinham oito elétrons em sua camada de Valência, o Hélio porém era 
uma exceção por possuir um par de elétrons o que deixava ele eletricamente neutro 
em seu sub-nivel. 
Os cientistas chegaram a conclusão de que havia uma relação entre os átomos 
para que um determinado material com as mesmas dimensões ou volumes tivesse um 
peso maior do que outro que apresentava o mesmo volume. Para explicar tal 
fenômeno foi preciso desenvolver uma nova ciência, uma ciência que entrasse afundo 
no átomo, e não ficasse apenas com a explicação de que os elétrons eram 
responsáveis por todas as ligações e fenômenos que ocorriam dentro do átomo. 
Haveria algo a mais algo que só de pensar fascinava os cientistas. 
1.4 Quantização das partículas do átomo. 
Para explicar vários fenômenos relacionados com o átomo foi preciso dar uma 
nova fase na ciência principalmente na Química e na Física que receberam o nome de 
Quânticas, que superou a Física clássica e deu explicações precisa e detalhado do 
interior do átomo. Isso levou vários cientistas a estudarem os átomos em seu interior e 
descobriram que além dos elétrons havia também neutros, e prótons que a massa do 
próton superava em mais de 1856 vezes a do elétron apesar de possuírem a mesma 
carga e terem sinais opostos, e que o átomo possui mais de 200 partículas em seu 
interior (SEARS, 1983). 
 
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1.5 Radiações nucleares 
O átomo também possui propriedade de liberar outras formas de energia sem 
que ele se desintegre totalmente como o fóton que é uma radiação eletromagnética, os 
raios-X, beta, gama, etc. O efeito fotoelétrico foi uma descoberta fantástica que permite 
uma pessoa munida de um dispositivo capaz de detectar esses fótons enxergue no 
escuro. O efeito fotoelétrico é um fenômeno que ocorre no interior do átomo, uma vez 
que o elétron do interior do átomo recebe uma quantidade de energia ele salta de uma 
órbita para outra, como já foi definida anteriormente, cada órbita só admite uma certa 
quantidade de elétrons, então essa condição de existência faz com que o elétron 
retorne a sua órbita de origem e é nesse retorno que ele libera a energia recebida em 
forma de fóton, que é uma espécie de luz visível apenas por uma faixa do espectro 
invisível a olho nu, porém, com um dispositivo apropriado é possível enxergar a noite 
através desse efeito . 
O raio-X também é um fenômeno eletromagnético que ocorre com os elétrons 
do interior dos átomos. Este tipo de radiação é constituído pelas ondas 
eletromagnéticas superiores as radiações ultravioletas. Os raios-X foram descobertos 
em 1895 pelo físico alemão Wilhens Conrad Röntger. Trata-se de um feixe de elétrons 
emitidos por uma placa de metal, estes elétrons são acelerados por meio de uma 
voltagem elevada entre a placa e um alvo de tungstênio, ao atingir o alvo sofre uma 
desaceleração muito intensa. Em virtude disto eles emitem ondas eletromagnéticas de 
alta freqüência 
2 Conclusão 
Através deste estudo podemos concluir que o átomo é a menor partícula que 
preserva a característica do elemento químico, mas não é a menor partícula do 
universo. Concluímos também que o átomo é formado por diversas partículas menores. 
Logo todos os fenômenos que ocorrem na natureza estão intimamente ligados com o 
átomo, por ser o elemento formador de todas as coisas que existem no universo. 
As reações químicas são constituídas de trocas de partículas da camada mais 
externa do átomo e que essas trocas não altera a estrutura interna do átomo. 
As radiações naturais ocorrem apenas com átomos de núcleo pesados que 
possui massa atômica acima de oitenta (FELTRE, 1973). 
A liberação de energia nuclear ocorre quando forças externas invadem o núcleo 
do átomo desequilibrando suas forças e desencadeando uma enorme reação de 
liberação de energia. E que são os elétrons os responsáveis pelas ondas 
eletromagnéticas. 
3 Referências 
BONJORNO, Regina A; Física Fundamental; São Paulo: FTD, 1993. 
DOCA, Ricardo H; BISCUOLA, Gualter J. e BÔAS, Newton Villas; Os Tópicos da 
Física, São Paulo: Saraiva, 1986. 
FELTRE, Ricardo e YOSHINAGA, Setsuo. Atomística. São Paulo: Moderna ltda,1973. 
FERRARO, N. G. Soares. Física básica. São Paulo: Scipione,1997. 
 
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SEARS, Francis Weston. Física 3. Rio de Janeiro: LTC, 1983. 
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