(Unb)
O entendimento da estrutura dos átomos não é importante apenas para satisfazer à curiosidade dos cientistas: possibilita a produção de novas tecnologias. Um exemplo disso é a descoberta dos raios catódicos, feita pelo físico William Crookes, enquanto estudava as propriedades da eletricidade. Tal descoberta, além de ter contribuído para um melhor entendimento a respeito da constituição da matéria, deu origem aos tubos de imagem de televisores e dos monitores dos computadores. Alguns grandes cientistas que contribuíram para o entendimento da estrutura do átomo foram: Bohr (1885- 1962), Dalton (1766-1844), Rutherford (1871-1937) e Linus Pauling (1901-1994). Com relação à estrutura da matéria, julgue os itens seguintes (Verdadeiro ou Falso):
Vamos analisar as afirmações.
( ) Ao passar entre duas placas eletricamente carregadas, uma positivamente e outra negativamente, as partículas alfa desviam-se para o lado da placa negativa.
Correto.
Entre uma placa carregada positivamente e outra negativamente cria-se um campo elétrico da placa positiva para a negativa
e cargas positivas, como é o caso das partículas alfa, se movem na mesma direção do campo
( ) O átomo é a menor partícula que constitui a matéria.
Falso.
Hoje nós sabemos que há partículas menores que o átomo, as partículas subatómicas como elétrons, neutrinos, quarks etc.
( ) Cada tipo de elemento químico é caracterizado por um determinado número de massa.
Falso.
Os elementos químicos são caracterizados pelo número atômico (Z), a quantidade de prótons que um átomo tem.
( ) O modelo atômico que representa o comportamento do elétron na forma orbital é o de Rutherford-Bohr.
Falso.
A ideia de orbitais só foi surgir depois de Rutherford e Bohr.
Em 1911 Rutherford bombardeou uma fina lâmina de ouro com partículas alfa e concluiu que:
- o átomo não é maciço, este apresenta mais espaço vazio do que preenchido
- a maior parte da massa encontra-se em uma pequena região central (núcleo) de carga positiva (as partículas alfa - que são positivas - que chegassem próximo ao núcleo sofriam grandes desvios devido à repulsão elétrica)
- os elétrons estão ao redor do núcleo em órbitas circulares1, o conjunto das órbitas é a eletrosfera
Esta representação ficou conhecida como
modelo do sistema planetário
Porém havia um problema. Com o passar do tempo, o elétron perderia energia e devido a atração entre as cargas, se aproximaria do núcleo em uma espiral até atingi-lo, provocando o
colapso dos elétrons
o modelo proposto era instável e ele precisava ser melhorado.
Foi então que Bohr fez suas contribuições.
Primeiramente, ele chamou as órbitas de
camadas, que ficaram conhecidas também como
órbitas estacionárias, e atribui a cada uma delas uma letra, sendo a mais próxima do núcleo a camada K, a seguinte L, depois M até Q e foi além
- Cada camada está associada a um nível de energia, assim a camada K seria o nível 1, L seria o nível 2 e assim por diante até o 7 (nota: um átomo pode ter menos de 7 camadas) e quanto mais afastada do núcleo maior é sua energia
- Um elétron só pode orbitar o núcleo em um desses níveis, ou seja, ele não pode permanecer entre 2 camadas.
Podemos dizer também que, sua energia deve ser um múltiplo inteiro da constante de Planck ~ 6,62.10-14
Em 1916 Sommerfeld introduziu a ideia de
sub-níveis ou
sub-camadas. Na camada eletrônica n haveria 1 órbita circular (na qual o elétron apresenta o maior nível de energia) e n -1 órbitas elípticas, sendo que cada órbita, circular ou elíptica, é identificada por uma letra s, p, d ou f.
Assim na camada K (n = 1) nós temos 1 órbita circular e 0 órbitas elípticas
Na camada L (n = 2) nós temos 1 órbita circular e 1 órbita elíptica
e assim por diante.
Até que Werner Heisenberg em meados da década de 1920 anuncia o
princípio da incerteza que dizia “não ser possível determinar, simultaneamente, a posição e a velocidade de uma partícula em um mesmo instante”.
Já que não era possível determinar tais medidas com precisão para o elétron, Erwin Schrödinger propõem a existência de
orbitais, regiões da eletrosfera com a maior probabilidade de encontrarmos os elétrons, cada subnível tem os seus.
O subnível s possui apenas 1
O subnível p possui 3 orbitais em formato de hélice, 1 em cada eixo
etc.
O modelo de Schrödinger é o mais aceito hoje em dia.
1: aqui temos uma discordância, alguns dizem que as órbitas no modelo de Rutherford seriam elípticas, não se preocupe, apenas tenha em mente que nas suas pesquisas você pode encontrar explicações que divergem em alguns pontos.
A explicação acima foi resumida a bem da brevidade, para a história completa dos modelos atômicos
