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MODELOS ATÓMICOS
Mas como são os átomos?
Como os átomos são tão pequenos que não se podem ver, os químicos foram apresentando diversas “imagens” para o átomo, denominadas “modelos atómicos”.
Um modelo não é uma cópia da realidade. É apenas uma imagem que só é útil em Ciência enquanto conseguir explicar os fenómenos conhecidos. Quando aparece um fenómeno que não pode ser explicado por um dado modelo, este tem de ser modificado ou abandonado.
Foi o que aconteceu com os sucessivos modelos atómicos.
História do átomo
No século V a.C., o filósofo grego Demócrito imaginou a matéria constituída por pequenas partículas indivisíveis - átomos.
Só muito mais tarde, no séc. XVII é que é confirmada a existência do vazio.
MODELO ATÓMICO DE DALTON
John Dalton (1766-1844)
Dalton, no séc. XIX, 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.
Fig. - Modelo atómico de Dalton Modelo de Dalton – o átomo é considerado uma pequena esfera maciça e indivisível.
MODELO ATÓMICO DE THOMSON (“Modelo do Pudim de Passas”)
Joseph J. Thomson (1856-1940)
Em 1897, Thomson descobriu partículas negativas muito mais pequenas que os átomos, os eletrões, provando assim que os átomos não eram indivisíveis. Formulou esta teoria, de que os átomos seriam constituídos por uma parte central esférica com carga elétrica positiva onde estariam dispersos os eletrões, em número suficiente para que a carga total do átomo fosse nula.
Fig. - Modelo atómico de Thomson Modelo de Thomson – o átomo é uma esfera de carga positiva, onde os eletrões estão incrustados como passas num bolo.
MODELO ATÓMICO DE BOHR
Niels Bohr (1885-1962)
Bohr, baseando-se no Modelo de Rutherford, propôs as seguintes alterações: Os eletrões movem-se à volta do núcleo em trajetórias circulares bem definidas a que se chamam órbitas. A energia dos eletrões em determinada órbita também é bem definida. Enquanto um eletrão percorre uma dada órbita não absorve nem emite energia;
Quando um eletrão absorve energia transita para uma órbita mais externa; Quando um eletrão transita de uma órbita mais externa para outra mais interna emite energia;
Fig. 4 – Modelo atómico de Bohr
Modelo de Bohr – os eletrões movem-se à volta do núcleo em órbitas circulares de raios bem definidos e de energia também bem definida. O estado fundamental é o estado de menor energia do átomo.
Os eletrões só podem ocupar níveis de energia bem definidos, e os eletrões giram em torno do núcleo em órbitas com energias diferentes. As órbitas interiores representam uma energia mais baixa e à medida que se encontram mais afastadas do núcleo o valor da energia é maior. Quando um eletrão recebe uma determinada quantidade de energia passa a ocupar uma órbita mais externa (com maior energia) ficando o átomo num estado excitado. Se um eletrão passar de uma órbita para uma outra mais interior liberta energia. Os eletrões tendem a ter a menor energia possível - estado fundamental do átomo.
MODELO DA NUVEM ELETRÓNICA
O modelo de Bohr foi muito útil, e ainda o é, na interpretação de muitos fenómenos.
No entanto, o próprio Bohr e outros cientistas consideram o modelo incorreto em alguns aspetos.
- Os eletrões não se movem de forma tão regular à volta do núcleo como os planetas à volta do Sol.
Fig. – Modelo da nuvem eletrónica. Os eletrões movem-se a velocidades elevadíssimas em torno dos respetivos núcleos sem trajetórias definidas. O conjunto de posições que os átomos tomam à volta do núcleo forma a chamada nuvem eletrónica. Na figura em cima está representada a nuvem eletrónica de um átomo. Esta nuvem representa a probabilidade de encontrar os eletrões num determinado local do espaço. Os eletrões de um átomo ocupam determinados níveis de energia (o número de eletrões em cada nível de energia é expresso pela distribuição eletrónica).
