HIST DA RADIOLOGIA AULA 1

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Disciplina: História da Radiologia
Aula 1: Compreendendo a evolução dos modelos
atômicos
Apresentação
Nesta aula, você irá identi�car toda cronologia relativa à história da Química Atômica. Isso transcorrerá a partir da
apresentação dos conceitos mais rudimentares, passando por modelos adotados em determinado momento da história, até
que se chegue aos padrões atualizados.  
Esta primeira aula irá explorar conceitos fundamentais que subsidiarão ferramentas para um juízo absoluto dos
experimentos realizados pelos cientistas, que contribuíram para o desenvolvimento das modalidades da Radiologia.
Objetivos
Reconhecer os diferentes modelos atômicos desenvolvidos no passado;
Compreender a evolução dos modelos até os dias atuais.
Premissa
Em toda história da humanidade, os cientistas manifestaram grande curiosidade para compreender questões relativas ao
universo. Assim sendo, modelos atômicos teóricos foram desenvolvidos por esses pensadores e cientistas, com o objetivo de
ilustrar suas teorias e transmitir suas percepções.
Na histórica da Química Atômica, as concepções de seus modelos se iniciam em um período antes de Cristo e se estendem até
os dias atuais. Essas sucessivas teorias permitiram aprendizados e questionamentos que contribuíram para fomentar o que é
compreendido como modelo atômico, atualmente difundido.
As primeiras contribuições sobre essa temática vieram por
intermédio do �lósofo grego Empédocles, que criou a teoria
dos 4 elementos em aproximadamente 500 a.C. Para ele, tudo
que existia no universo era composto pela combinação de
quatro elementos primários: terra, fogo, ar e água.
O �lósofo grego Aristóteles, em meados de 350 a.C.,
acrescentou na teoria dos 4 elementos a ideia que haveria uma
posição para cada um dos elementos, segundo ele, a terra
estava no centro dos quatro elementos, a água, o ar e, por
último, acima de todos, o fogo.
Para chegar a essa conclusão, Aristóteles utilizava apenas a observação de determinados eventos:
quando observava alguma pedra cair em um rio, ela imediatamente se deslocava para o fundo, onde está a terra;
o mesmo acontecia quando bolhas de água subiam para a posição na qual �caria o ar;
o fogo se ergueria em direção ao ar para se estender à posição associada a esse elemento.
Outra característica dessa teoria foi a implementação das qualidades. Acreditava-se que cada elemento possuía determinadas
qualidades especí�cas, como:
o fogo “seco” e “quente”;
a água “fria” e “úmida”;
o ar “úmido” e “quente” e
 Empédocles  Aristóteles
a terra “seca” e “fria”.
Assim, um elemento poderia se transformar em outro por meio
de alteração dessas qualidades.
Leucipo e Demócrito em, aproximadamente, 450 a.C.,
possuíam teorias sugerindo que tudo seria formado por
minúsculas partículas indivisíveis. Como em grego o pre�xo a
signi�ca “não” e tomo signi�ca “partes”, foi dado o nome de
“átomo” a essa suposta partícula.  
Uma vez que essa ideia apresentada não foi comprovada por
teorias cientí�cas, sendo questionada por in�uentes �lósofos
como Platão e Aristóteles, que defendiam a tese de matéria
contínua , essa ideia foi de�nida apenas como uma hipótese,
sendo substituída por teorias posteriormente desenvolvidas.
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Após um longo intervalo de tempo, no século XX foi possível o desenvolvimento de
testes experimentais, contestando a ideia de que todos os elementos eram compostos
por minúsculas partículas e, dessa forma, estabelecer uma teoria mais aproximada
sobre a estrutura atômica.
Na evolução dos processos teóricos, os cientistas aprimoravam ideias desenvolvidas por seus antecessores e substituíam as
comprovadas como errôneas, até que surgisse uma nova teoria mais completa e comprovadamente mais correta.
As mais in�uentes teorias apresentadas no processo teórico evolutivo dos modelos atômicos são:
 Leucipo  Demócrito
Modelo atômico de John Dalton O modelo atômico de J. J. Thomson
Modelo atômico de Ernest Rutherford Modelo atômico de James Chadwick
Modelo atômico de Rutherford-Bohr
Vamos conhecê-los mais detalhadamente:
Clique nos botões para ver as informações.
Em 1803, Dalton retrocedeu à ideia proposta pelos �lósofos Leucipo e Demócrito e apresentou o modelo da bola de bilhar
que, segundo ele: “A matéria é formada por átomos, que são partículas minúsculas, maciças, esféricas e indivisíveis.”
Essa teoria apoiava-se na imaginação de que os átomos seriam apenas diferenciados por massa, tamanho e propriedades
para formar elementos químicos diferentes.
Modelo atômico de John Dalton 
A teoria de Dalton foi sustentada por um bom tempo, até que em meados de 1898, o físico inglês Joseph John Thomson,
realizou um experimento com uma ampola de Crookes, con�rmando a existência de partículas subatômicas com cargas
negativas (elétrons) que compunham matéria.
Assim, foi proposto por Thomson a teoria do pudim de passas que apresenta a seguinte concepção: “O átomo é constituído
de uma partícula esférica de carga positiva, não maciça, incrustada de elétrons (negativos), de modo que sua carga elétrica
total é nula.”
O modelo atômico de J. J. Thomson 
Em 1911, o neozelandês Ernest Rutherford desenvolveu um modelo atômico inspirado na organização do sistema solar, no
qual relatava que: “O átomo é descontínuo e formado por duas regiões: o núcleo e a eletrosfera. O núcleo é denso e tem
carga positiva, ou seja, é constituído de “prótons”. A eletrosfera é uma grande região vazia onde os elétrons �cam girando ao
redor do núcleo.”
A formulação dessa teoria só foi possível por meio de um experimento, onde Rutherford utilizou uma amostra radioativa de
polônio (Po) para promover um bombardeamento por partículas alfa (α) em uma �níssima lâmina de ouro (Au).
Na realização desse experimento, o material radioativo era protegido por blocos de chumbo (Pb) e a radiação passava
somente por uma pequena abertura nessa blindagem. A radiação alfa era emitida exatamente por meio dessa abertura e
interagia na lâmina de ouro.
Após a desenvolvimento desse experimento, a percepção dos modelos de Dalton e Thomson de que o átomo seria
composto por um elemento maciço foi descartada e substituída pela teoria de Rutherford.
Modelo atômico de Ernest Rutherford 
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No ano de 1932, a teoria de Rutherford foi aprimorada pelo físico britânico James Chadwick com a sua descoberta da
existência de uma terceira partícula subatômica, os nêutrons. Logo, a estrutura atômica do núcleo passou a contar com a
presença dos nêutrons além da já conhecida dos prótons.
Modelo atômico de James Chadwick 
Modelo atômico de Rutherford-Bohr 
O cientista Niels Bohr, com base no modelo atômico de Rutherford, propôs melhorias na concepção da teoria, criando assim,
o modelo atômico batizado por Rutherford-Bohr. As principais mudanças foram:
os elétrons se movimentam em uma trajetória circular orbitando ao redor do núcleo;
cada órbita apresenta energias constantes bem de�nidas (nível de energia) onde são acomodados os respectivos
elétrons;
as camadas eletrônicas ou os níveis de energia seriam representados pelas respectivas letras do alfabeto romano (K, L,
M, N, O, P e Q) respectivamente da camada mais interna (próximo ao núcleo) para a camada mais externa;
as órbitas são gradativamente preenchidas pelos elétrons em ordem crescente de energia.
Explorando os experimentos realizados por Niels Bohr e Ernest
Rutherford
No ano de 1911, ao realizar o bombardeamento de uma
�níssima lâmina de ouro por meio de um elemento radioativo
emissor de alfa (polônio), Ernest Rutherford percebeu que três
diferentes possibilidades ocorriam com as partículas alfa
emitidas:
1. em sua grande maioria, as partículas de alfa conseguiam
atravessar a lâmina de ouro sem sofrer nenhum tipo de desvio
em sua trajetória;
2. algumas das partículas apresentavam certo nível de desvio
em sua trajetória;
3. um número extremamente reduzido de partículas
apresentava desvio de retroprojeção, ou seja, batia na lâmina e
voltava. 
 Experimento realizado porErnest Rutherford utilizando emissões alfa.
Após observar estes três distintos cenários, Rutherford deduziu que era impossível a compreensão de um átomo constituído por
estruturas maciças, e assim, recomendou a teoria que o átomo seria composto por um núcleo central (denso, pequeno e de carga
positiva) e pela eletrosfera, que seria de 10 000 a 100 000 vezes maior que o núcleo orbitado.
Admitir o movimento circular dos elétrons em torno do núcleo, foi a solução para justi�car a
não ocorrência da ação da atração dos elétrons (carga negativa) em relação aos prótons
(carga positiva).
No modelo de Dalton, apesar da compreensão da existência dos elétrons, ele considerou que essas partículas estariam
encrustadas na estrutura maciça do núcleo.
Devido às características da partícula alfa (carga positiva), foi possível constatar a posição central do núcleo, que concentra
grande parte da massa de um átomo e de carga igualmente positiva, e outra região periférica representada por nuvem difusa de
elétrons organizados de forma bem espaçada, denominada eletrosfera.
Entenda como foi o estudo que deu origem ao modelo atômico vigente até hoje.
 Modelo experimento de Rutherford com distribuição dos elétrons em diferentes orbitais eletrônicos
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A descoberta começou quando o pesquisador posicionou um raio de partículas alfa em frente a uma folha muito �na
de ouro.
2 Ao redor da folha, ele posicionou uma tela, que, quando entrava em contato com as partículas, produzia luz.
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Ao bombardear a folha de ouro com as partículas alfa, ele percebeu que a grande maioria atravessava a placa de ouro,
sendo detectado pela parte da tela atrás dela.
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Uma parcela pequena dessas partículas era desviada em diferentes direções, sendo detectada em outras partes da
tela.
5 Outra porção dos raios, bem menor, era rebatida e voltava na direção oposta à que havia sido enviada.
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Com isso, o pesquisador concluiu que o átomo é formado por um núcleo pequeno que concentra praticamente toda a
massa do átomo (responsável por rebater a pequena poção de partículas) e uma imensa região praticamente vazia,
onde os elétrons orbitavam (por isso a maior parte das partículas atravessava a folha ou era rebatida para outras
regiões, ao se chocarem com algum elétron).
Modelo atômico de Max Planck
O aprimoramento do modelo apresentado por Rutherford só
foi possível por meio de novas concepções oriundas de Max
Planck (Física Quântica), como por exemplo:
ao realizar o movimento orbitário, os elétrons não perdem
energia, assim, os elétrons orbitariam de forma
estacionária em diferentes níveis de energia. Nessas
órbitas, a aceleração do elétron não representaria perda
de energia;
é possível o ganho ou a perda de energia por parte dos
elétrons. Caso isso ocorra, será necessária uma mudança
de nível energético, pulando de um orbital permitido para
outro, absorvendo ou emitindo energia cinética.
Os modelos apresentados explicam teorias, não signi�cando que representam �elmente o átomo em sua totalidade. De igual
forma, vale ressaltar que, atualmente, existem modelos mais aprofundados baseados em físico-química e quântica.
Em nosso curso, você possuirá embasamento teórico para compreensão das aulas com teorias da físico-química clássica, sendo
fundamental para, além desta, possuir embasamento teórico para outras cadeiras do Curso Superior de Tecnologia em Radiologia
da Universidade Estácio de Sá.
Atividade
1. Qual dos modelos apresentados durante esta aula de�ne o átomo como uma esfera não maciça de carga positiva e com
presença de partículas subatômicas de cargas negativas aderidas nesta estrutura? Devido a esta condição, a carga totalizante do
átomo seria nula.
a) Modelo de Dalton
b) Modelo de Leucipo e Demócrito
c) Modelo de Ernest Rutherford
d) Modelo de Thomson
e) Modelo de Rutherford-Bohr
2. Durante o experimento de Ernest Rutherford, foi utilizado o polônio como fonte de radiação alfa e uma �na lâmina de ouro.
Quais destas opções abaixo não determina uma característica relativa à interação entre a partícula alfa e a lâmina de ouro?
a) Grande parte das partículas alfa conseguia atravessar a lâmina de ouro.
b) Parte das partículas alfa era absorvida pelo núcleo atômico do ouro.
c) Grande parte das partículas alfa não sofria nenhum desvio em sua trajetória.
d) Algumas das partículas apresentavam certo nível de desvio em sua trajetória.
e) Uma pequena quantidade de partículas alfa, apresentava retroprojeção, ou seja, batia na lâmina e voltava. 
3. Das teorias atômicas apresentadas nesta aula, qual das opções abaixo representa o modelo que pela primeira vez apresentou a
ideia de que o átomo era descontínuo e dividido em duas distintas regiões, sendo elas, o núcleo e a eletrosfera?
a) Modelo de Dalton
b) Modelo de Leucipo e Demócrito
c) Modelo de Ernest Rutherford
d) Modelo de Thomson
e) Modelo de Rutherford-Bohr
4. Marque a alternativa correta correspondente aos modelos atômicos e as características promovidas por cada um dos
pesquisadores.
I. Modelo atômico de Dalton
II. Modelo atômico de Thomson
III. Modelo atômico de Rutherford
IV. Modelo atômico de Rutherford-Bohr
( ) O átomo é constituído de uma partícula esférica de carga positiva, não maciça, incrustada por partículas com cargas negativas.
( ) Os elétrons separados por níveis energéticos em sua órbita em trajetória circular ao redor do núcleo.
( ) De�ne os átomos como partículas minúsculas, maciças, esféricas e indivisíveis.
( ) O átomo é descontínuo e formado por duas regiões: o núcleo e a eletrosfera.
a) II, I, IV, III
b) II, IV, I, III
c) III, IV, I, II
d) IV, II , I, III
e) III, I, II, IV
Notas
Matéria contínua1
Qualquer elemento seria constituído por quatro outros elementos fundamentais: terra, água, ar e fogo.
Amostra radioativa2
Determinada quantidade de átomos que possuem entre eles a característica em comum de emitir algum tipo de energia de modo
espontâneo.
partículas alfa3
É um tipo de emissão radioativa corpuscular de origem nuclear. Ela é composta pela emissão de 2 prótons e 2 nêutrons.
Referências
2005.
BELL, M.S. Lavoisier no ano um: nascimento de uma nova ciência numa era de revolução. São Paulo: Companhia das Letras,
2007.
BRADY, J.E. & SENESE, F. Química — A matéria e suas transformações. 5. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2009.
Próxima aula
A história da Radiologia antes da contribuição de Wilhelm Conrad Röntgen;
A contribuição e bibliogra�a de Wilhelm Conrad Röntgen;
Os destinos entrelaçados de Marie Curie Pierre Curie e Henri Becquerel.
Explore mais
Assista ao vídeo:
Química: como entender os modelos atômicos? <https://www.youtube.com/watch?v=lDrKIqubzdw>
Leia os textos:
Alquimia <//ofeiticeirosecreto.blogspot.com/2016/02/alquimia.html>
Demócrito e Leucipo: todo objeto é composto de minúsculas partes não cortáveis. <https://jeferson.silva.nom.br
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