Trabalho Modelos atômicos e subatômicos

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MODELOS ATÔMICOS
Ideias sobre a constituição da matéria (o átomo) surgiram na Grécia antiga, por volta de 450 a.C., a partir, principalmente, de Demócrito e Leucipo. No entanto, o átomo só recebeu de fato um caráter científico a partir da chamada teoria atômica de Dalton.
Teoria de Dalton
A teoria atômica de Dalton foi fundamental para o desenvolvimento do conhecimento atômico, pois serviu de base para que outros cientistas conhecessem o átomo e suas características.
A teoria atômica de Dalton foi baseada em experimentos, mas nenhum desses experimentos conseguiu revelar o átomo claramente. Por isso, Dalton denominava o átomo como a menor parte da matéria.
A teoria de Dalton apresenta muito mais postulados do que comprovações. Veja alguns deles:
Os átomos são maciços e apresentam forma esférica (semelhantes a uma bola de bilhar);
Os átomos são indivisíveis;
Os átomos são indestrutíveis;
Um elemento químico é um conjunto de átomos com as mesmas propriedades (tamanho e massa);
Os átomos de diferentes elementos químicos apresentam propriedades diferentes uns dos outros;
O peso relativo de dois átomos pode ser utilizado para diferenciá-los;
Uma substância química composta é formada pela mesma combinação de diferentes tipos de átomos;
Substâncias químicas diferentes são formadas pela combinação de átomos diferentes.
Teoria de Thomson
O modelo atômico de Thomson foi proposto no ano de 1898 pelo físico inglês Joseph John Thomson ou, simplesmente, J.J. Thomson. Após ter diversas evidências experimentais sobre a existência do elétron, ele derrubou a teoria da indivisibilidade do átomo proposta por John Dalton.
Thomson, a partir de seu modelo, confirmou e provou a existência de elétrons (partículas com carga elétrica negativa) no átomo, ou seja, o átomo possui partículas subatômicas.
Thomson propôs seu modelo atômico tendo como base descobertas relacionadas com a radioatividade e experimentos realizados com o tubo de raios catódicos construído pelos cientistas Geissler e Crookes. Veja uma representação desse tubo:
Quando um gás rarefeito, em baixa pressão, é submetido a uma alta tensão elétrica (por exemplo, 15000 V), produz um feixe de luz (composto por cargas elétricas) que parte do cátodo (polo negativo) em direção ao ânodo (polo positivo).
Com esse experimento, Thomson chegou à conclusão de que, quando os átomos do material gasoso no interior do tubo eram submetidos a uma alta tensão, seus elétrons eram arrancados e direcionados até a placa positiva.
Com os experimentos realizados com o tubo de raios catódicos, Thomson propôs sua interpretação de como seria o átomo e sua constituição. Assim, de acordo com ele:
O átomo é uma esfera, mas não maciça como propunha o modelo atômico de Jhon Dalton;
O átomo é neutro, já que toda matéria é neutra;
Como o átomo apresenta elétrons, que possuem cargas negativas, logo, deve apresentar partículas positivas para que a carga final seja nula;
Os elétrons não estão fixos ou presos no átomo, podendo ser transferidos para outro átomo em determinadas condições;
O átomo pode ser considerado como um fluido contínuo de cargas positivas onde estariam distribuídos os elétrons, que possuem carga negativa;
Associou o seu modelo a um pudim de passas (as quais representam os elétrons);
Como os elétrons que estão espalhados apresentam a mesma carga, existe entre eles uma repulsão mútua, o que faz com que estejam uniformemente distribuídos na esfera.
Teoria de Rutherford
No ano de 1911, o cientista neozelandês Ernest Rutherford apresentou à comunidade científica o seu modelo atômico. O modelo de Rutherford, também chamado de modelo do sistema solar, foi o terceiro na história da Atomística (sendo os dois primeiros o modelo de Dalton e o modelo de Thomson) e foi considerado o modelo que estimulou toda a evolução do conhecimento sobre o constituidor da matéria, o átomo.
A construção do modelo de Rutherford iniciou-se a partir do estudo das propriedades dos raios X e das emissões radioativas, culminando na utilização de radiação sobre um artefato inerte, isto é, que não reage facilmente.
O experimento realizado por Rutherford possuía a seguinte aparelhagem e organização:
Componente a - uma amostra de polônio (emissor de radiação alfa) colocada em um bloco de chumbo. Nesse bloco havia um pequeno orifício por meio do qual ocorria a passagem da radiação;
Componente b: lâmina finíssima de ouro posicionada à frente da caixa de chumbo;
Componente c: Placa metálica recoberta com material fluorescente (sulfeto de zinco) posicionada atrás, ao lado e um pouco à frente da lâmina de ouro.
Resultados do experimento de Rutherford:
Região 1: área que recebeu grande parte da radiação alfa emitida pelo polônio, o que evidenciou que essas radiações atravessaram a lâmina de ouro sem sofrer desvios consideráveis;
Região 2: áreas diversas, localizadas atrás da lâmina de ouro, que receberam uma pequena quantidade de radiação alfa, mas que não estavam na direção do orifício de saída da radiação na caixa de chumbo, o que evidenciou que essas radiações sofreram um grande desvio após a travessia da lâmina de ouro;
Região 3: áreas localizadas à frente da lâmina de ouro que receberam uma quantidade extremamente pequena de radiação alfa, o que evidenciou que parte da radiação alfa chocou-se com a lâmina e foi rebatida.
Interpretações dos resultados do experimento de Rutherford:
Interpretação sobre a região 1: Como grande parte da radiação alfa atravessou a lâmina de ouro sem nenhum empecilho, isso quer dizer que os átomos apresentavam grandes espaços vazios (eletrosfera), ou seja, regiões que não possuíam nada capaz de influenciar a radiação alfa;
Interpretação sobre a região 2: A quantidade pequena de radiação alfa que sofreu desvios passou próximo de uma região positiva (núcleo) do átomo, provavelmente de tamanho pequeno, o que promoveu o desvio.
Interpretação sobre a região 3: Como uma quantidade extremamente pequena de radiação alfa foi rebatida, isso quer dizer que elas se chocaram com uma região do átomo extremamente pequena que apresentava característica positiva.
Após as observações realizadas por Rutherford, ele formulou o seu modelo atômico, que apresentava as seguintes características:
a) Núcleo (que foi comparado ao sol no sistema solar) uma região central do átomo que apresenta:
partículas positivas (os prótons);
baixo volume;
maior massa;
maior densidade do átomo.
b) Eletrosferas (que foram comparadas às órbitas descritas pelos planetas no sistema solar), regiões do átomo que apresentam:
imensos espaços vazios entre si;
partículas de natureza negativa (os elétrons).
Teoria de Bohr
No ano de 1913, o dinamarquês especialista em física atômica Niels Bohr (1885-1962) estabeleceu o modelo atômico sistema planetário que é usado atualmente. 
Bohr chegou a esse modelo baseando-se no dilema do átomo estável. Ele acreditava na existência de princípios físicos que descrevessem os elétrons existentes nos átomos. Esses princípios ainda eram desconhecidos e graças a esse físico passaram a ser usados.
Bohr iniciou seus experimentos admitindo que um gás emitia luz quando uma corrente elétrica passava nele. Isso se explica pelo fato de que os elétrons, em seus átomos, absorvem energia elétrica e depois a liberam na forma de luz. Sendo assim, ele deduziu que um átomo tem um conjunto de energia disponível para seus elétrons, isto é, a energia de um elétron em um átomo é quantizada. Esse conjunto de energias quantizadas mais tarde foi chamado de níveis de energia. 
Com essas conclusões Bohr aperfeiçoou o modelo atômico de Rutherford e chegou ao modelo do átomo como sistema planetário, onde os elétrons se organizam na eletrosfera na forma de camadas. 
Conceito de Bohr: Os elétrons estão distribuídos em camadas ao redor do núcleo. Existem 7 camadas eletrônicas, representadas pelas letras maiúsculas: K, L, M, N, O, P e Q. À medida que as camadas se afastam do núcleo, aumenta a energia dos elétrons nelas localizados. 
As camadas da eletrosfera representam os níveisde energia da eletrosfera. Assim, as camadas K, L, M, N, O, P e Q constituem os 1º, 2º, 3º, 4º, 5º, 6º e 7º níveis de energia, respectivamente. 
A partir dessa descrição, é fácil deixar-se induzir por uma concepção de um modelo que lembra a órbita de um planeta, com elétrons orbitando ao redor do "núcleo-sol".
PARTÍCULAS SUBATÔMICAS
Elétron
Elétron (e- ou β−) é uma partícula que constitui o átomo, ou seja, é uma partícula subatômica. Ele tem carga negativa e se localiza na eletrosfera, em torno do núcleo atômico, o que decorre da força eletromagnética. A massa do elétron, ou eletrão (em português europeu), é irrelevante; tem cerca de 1/1836,15267377 da massa do próton ou do nêutron, o mesmo que 10-30 kg. Por esse motivo, a massa atômica resulta da soma apenas da massa dos prótons e dos elétrons. A energia elétrica deve-se à movimentação dos elétrons que circulam pelos fios de eletricidade. A carga positiva dos prótons junto com a carga negativa dos elétrons dão origem à carga elétrica.
Próton
Próton (p+) é uma das pequenas partículas que constituem o átomo, que é a menor partícula de um elemento químico. O próton, ou protão (conforme português europeu), é formando por três quarks, que são outras subpartículas. Dois quarks são do tipo upe um quark é do tipo down.
O próton é positivo; sua carga é de 1,6 x 10-19C. Ele se concentra no núcleo do átomo junto com o nêutron, que é neutro porque não possui carga. O elétron (e− ou β−) se encontra distribuído à volta dos prótons e dos nêutrons de um átomo, ou seja, na eletrosfera. Sua carga é negativa.
Nêutron
Nêutron (n) é uma pequena partícula que constitui o núcleo do átomo. Não tem carga e é formada por partículas ainda menores, as quais recebem o nome de quarks. O nêutron, ou neutrão (em português europeu), é formado por dois quarks down e um quark up.
Junto com os prótons (p+), que têm carga positiva, os nêutrons formam o centro do átomo, o seu núcleo. Isso apenas não acontece com o hidrogênio, cujo núcleo é formado por apenas um próton. Pelo fato de formar o núcleo do átomo, nêutrons e prótons são chamados de núcleons. É a carga positiva de um e a carga neutra do outro que propiciam a estabilidade atômica.
Assim, a divisão do núcleo do átomo gera instabilidade e faz com que ele parta-se em dois. Tem origem uma reação em cadeia chamada Fissão Nuclear, processo que é utilizado no funcionamento das bombas nucleares. Os elétrons (e-), cujas cargas são negativas, localizam-se na eletrosfera, no exterior do átomo e têm uma massa quase insignificante.
Fóton
O sinal da TV, do rádio, do celular, os raios X, a força que prende o ímã da pizzaria na sua geladeira. Tudo isso é composto de fótons. Eles são mais conhecidos como as partículas que formam a luz visível. Mas essa é só uma de suas atribuições. O que o fóton faz é carregar a 2ª força mais poderosa do Cosmos: a eletromagnética, bilhões e bilhões de vezes mais poderosa que a gravidade e apenas 100 vezes menos intensa que a nuclear forte. O que você entende como toque é nada mais que a repulsão eletromagnética entre o papel e a sua pele. Uma repulsão que acontece por causa dos fótons que sua mão e a revista trocam quando se aproximam.
Neutrino
Em 1 segundo, mais de 120 bilhões de partículas minúsculas e quase sem massa terão atravessado seus olhos a uma velocidade próxima a 300 mil quilômetros por segundo. E, até o final desta reportagem, cerca de 10 milhões delas serão criadas dentro de você. Sabe qual o efeito de toda essa atividade? Praticamente nenhum. Isso porque o neutrino, a forma de matéria mais leve que existe, interage tão pouco com as outras coisas que é chamado de partícula fantasma. Ele surge dentro do núcleo atômico, quando um próton se transforma em nêutron (ou vice-versa). Isso acontece nos átomos de hidrogênio do Sol. E dentro de você também. Certos átomos de potássio que formam seu corpo estão emitindo neutrinos agora mesmo. Mas ele não vem do nada, claro: é que sempre sobra alguma energia quando essas transformações acontecem. Essa força, segundo Einstein, se converte em massa, e o processo dá origem, entre outras coisas, a um novo e levíssimo neutrino. Mas nem todos os elementos que formam o Universo são tão fantasmagóricos e anti-sociais. Um deles, pelo contrário, é bem interativo.
Pósitron
As emissões denominadas de pósitrons são partículas que têm a mesma massa do elétron, porém, possuem carga positiva. Elas são simbolizadas da seguinte forma: +10e, β+ ou +10β.
Sua descoberta se deu no ano de 1934, quando o casal Irene Curie (filha de Marie e Pierre Curie) e Frederic Joliot realizaram experimentos envolvendo o bombardeamento de uma lâmina de alumínio com partículas alfa. Eles observaram que eram produzidos um isótopo do fósforo (1530P) e um nêutron.
Todavia, posteriormente, esse fósforo, que também era radioativo, passou a produzir um isótopo do silício (1430Si) e, o mais interessante, uma partícula de massa igual a dos elétrons, mas com carga positiva, que recebeu o nome de pósitron.
Partícula alfa (α)
Partícula alfa (α): também chamada de radiação alfa ou raios alfa, são partículas carregadas por dois prótons e dois nêutrons, sendo, portanto, núcleos de hélio. Apresentam carga positiva +2 e número de massa 4.
Partícula beta (β)
Partícula beta (β): raios beta ou radiação beta, são elétrons, partículas negativas com carga  – 1 e número de massa 0.
REFERÊNCIAS:
Elétron. Toda Matéria. Disponível em: <https://www.todamateria.com.br/eletron/>. Acessado em 11 de março de 2018.
Neutron. Toda Matéria. Disponível em: <https://www.todamateria.com.br/neutron/>. Acessado em 11 de março de 2018.
O átomo de Bohr. Doe Educação. Disponível em: <doeducacao.bol.uol.com.br/quimica/o-atomo-bohr.htm>. Acessado em 11 de março de 2018.
O átomo de Rutherford. Brasil Escola. Disponível em: <https://brasilescola.uol.com.br/quimica/o-atomo-rutherford.htm>. Acessado em 11 de março de 2018.
Partículas subatômicas mais importantes. Abril. Disponível em: <http://munhttps://super.abril.com.br/blog/superlistas/as-7-particulas-subatomicas-mais-importantes/>. Acessado em 11 de março de 2018.
Positrons. Mundo Educação. Disponível em: <http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/positrons.htm>. Acessado em 11 de março de 2018.
Próton. Toda Matéria. Disponível em: <https://www.todamateria.com.br/próton/ >. Acessado em 11 de março de 2018.
Radiação Alfa, Beta e Gama. Brasil Escola. Disponível em: <https://brasilescola.uol.com.br/quimica/radiacoes-alfa-beta-gama.htm>. Acessado em 11 de março de 2018.
Teoria atômica de Dalton. Mundo Educação. Disponível em : <http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/teoria-atomica-dalton.htm>. Acessado em 11 de março de 2018.
de Thomson. Brasil Escola. Disponível em: <https://brasilescola.uol.com.br/quimica/o-atomo-thomson.htm>. Acessado em 11 de março de 2018.
Universidade Federal do Piauí – UFPI
Departamento de Química – CCN
Prof.ᵃ Dra. Ana Lúcia Nunes Falcão de Oliveira
Disciplina: Química Geral e Inorgânica
Curso: Farmácia 
Aluna: Jessikelly Santos
“AS TEORIAS ATÔMICAS E SUBATÔMICAS”
 Teresina – PI 
 2018