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MODELOS ATÔMICOS- 1º EM
Os modelos atômicos são teorias desenvolvidas por cientistas que tentam explicar o funcionamento da matéria e de seus fenômenos. Todas elas se baseiam na existência de uma partícula fundamental, o átomo. Os modelos atômicos desenvolvidos foram: modelo atômico de DALTON modelo atômico de THOMSON modelo atômico de RUTHERFORD modelo atômico de BOHR Modelo atômico de Dalton O modelo atômico de Dalton foi a primeira teoria proposta para tentar explicar a construção da matéria. Esse modelo supõe que o átomo é uma esfera maciça, homogênea, indivisível e indestrutível e, por isso, é também conhecido como modelo da “bola de bilhar”.
Dalton determinou alguns princípios que explicavam a matéria e seus fenômenos, baseado na ideia de que o átomo é uma esfera indivisível: -> Átomos de um mesmo elemento seriam iguais em todas as suas características -> Átomos de elementos diferentes apresentariam tamanhos e massas diferentes -> Substâncias simples seriam formadas por átomos de um mesmo elemento. -> Uma reação química ocorre mediante a simples reorganização dos átomos, os quais mantêm a sua identidade. Atualmente, se conserva a maioria desses princípios, com exceção de que o átomo é maciço e indivisível e que os elementos são definidos pelo seu peso (na realidade, é pelo seu número atômico). Obs: Antes de Dalton propor a primeira teoria atômica, o homem já se questionava sobre a composição da matéria. No século V a.C., na
As considerações do modelo atômico de Thomson são: -> O átomo é esférico e divisível. -> O átomo é eletricamente neutro, possuindo a mesma quantidade de partículas negativas e positivas. -> Os elétrons não estão presos no núcleo positivo, podendo ser transferidos a outros átomos, em determinadas condições. -> As cargas elétricas negativas estão uniformemente distribuídas ao redor do núcleo positivo, por repulsão eletrostática. Diferenças do modelo do Dalton e Rutherford -> Natureza da matéria elétrica
A natureza da matéria elétrica consiste que todos os objetos são compostos por partículas subatómicas carregadas eletricamente, como prótons e elétrons, e que essas cargas são responsáveis pela maioria dos fenômenos elétricos. -> Divisibilidade Thomson descobriu a existência de partículas carregadas negativamente (elétrons) no átomo, derrubando o conceito de Dalton, que afirmava que o átomo seria indivisível. -> Presença de cargas com energia A carga elétrica é uma propriedade fundamental da matéria, determinada pelas partículas subatómicas (prótons e elétrons). Ela é responsável pelas interações eletromagnéticas. Modelo atômico de Rutherford Ernest Rutherford propôs um novo modelo atômico em 1911, no qual afirma que o átomo é formado por uma região central de massa elevada e com caráter elétrico positivo. Em torno dele, há uma região de massa desprezível em que orbitam os
(Experimento de Geiger-Marsden) O experimento de Rutherford consistia em bombardear uma fina lâmina de ouro com partículas alfa (α). Essas partículas eram emitidas pelo polônio (Po). O objetivo era observar como essas partículas interagiam com a lâmina e, através disso, inferir a estrutura do átomo Para Rutherford: -> o átomo apresenta mais espaço vazio do que preenchido -> o átomo apresente uma região pequena, densa e positiva -> no centro está concentrada praticamente toda a massa do átomo e contém os prótons -> os elétrons orbitam a região central no sistema solar. Suas incoerências:
-> Não explica como ocorre a colisão entre elétron e uma carga positiva (núcleo) -> não explica como não ocorre colisão entre elétron e uma carga positiva (núcleo) -> não explica como uma carga negativa em movimento perde energia constante Modelo atômico de Bohr O modelo atômico de Bohr, proposto por Niels Bohr em 1913, determina que a eletrosfera é formada por camadas de energia nas quais se distribuem os elétrons. Esse modelo é conhecido também como modelo atômico de Rutherford- Bohr, pois é uma evolução do modelo de Rutherford e resolve uma de suas falhas, que trata da estabilidade dos átomos. O modelo de Rutherford, apesar de explicar muitos aspectos da matéria, desobedecia a alguns princípios de energia da Mecânica Clássica, como o fato de os elétrons não perderem energia durante sua trajetória circular em torno do núcleo (como eu citei no subtopico “INCOERÊNCIAS DE RUTHERFORD)
O modelo atômico de Rutherford-Bohr é construído com base em alguns postulados: -> Os elétrons descrevem órbitas eletrônicas circulares ao redor do núcleo, em razão da atração eletrostática entre cargas elétricas de sinais opostos. -> Essas órbitas são as camadas ou níveis eletrônicos. -> As camadas eletrônicas possuem apenas valores de energia constantes e determinados (conceito de quantização de energia). Para Bohr, a eletrosfera é a região externa do átomo onde os elétrons se movem em órbitas circulares, semelhantes a planetas em torno do sol, mas com níveis de energia definidos. Estes níveis são chamados de camadas eletrônicas ou níveis de energia.
Nível -> número Camada -> Letra Limitações do modelo atômico de Bohr Embora revolucionário, o modelo de Bohr foi rapidamente superado pela avalanche de descobertas trazidas pela maior compreensão da mecânica quântica. Arnold Sommerfeld, em 1916, fez adequações ao modelo atômico de Bohr, propondo que o movimento dos elétrons no átomo de hidrogênio seriam elípticos. Isso porque, com a melhora na resolução das imagens obtidas na espectroscopia, as linhas espectrais do espectro de hidrogênio se mostraram, na verdade, um conjunto de linhas finas. Como consequência, demonstrou-se que aquilo que se imaginava ser um único estado de energia eram, na verdade, vários estados de energia muito próximos, os chamados subníveis de energia. Outro ponto limitante é que o trabalho de Bohr se aplica apenas para átomos que contêm apenas um elétron, como H, He+, Li2+ etc., por conta dos
