Modelo de Rutherford.

Modelos atômicos
. . . do começo aos nossos dias
Átomo: indivisível
Surgido praticamente de
forma intuitiva, o conceito
de átomo teve sua origem
na Grécia Antiga (há 2400
anos) com os filósofos
Demócrito, Leucipo. Não
tendo base científica, tais
gregos imaginavam um
modelo atômico no qual o
átomo fosse indestrutível,
imutável.
Pensamento aristotélico
Ainda na Grécia antiga
surgiu algum tempo
depois a teoria dos
quatro elementos, que
foi apoiada por
Aristóteles.
Terra, ar, fogo, água
Aristóteles divagando em seus
pensamentos tenta integrar os
quatro elementos . . .
"Da terra passamos à água
pelo frio.
Da água passamos ao ar
pela via úmida.
Do ar passamos ao fogo
pelo calor.
Do fogo passamos à terra
pela via seca."
O tempo passa . . .
Graças a isso, o
atomismo de
Demócrito e Leucipo
perdeu força e . . .
. . . permaneceu em
descrédito durante
muitos séculos.
*O mundo muçulmano continuou acreditando no atomismo.
Séculos depois, surgem os modelos atômicos . . .
. . . Dalton
. . . Thomson
. . . Rutherford
. . . Bohr
. . . Sommerfeld
. . . Modelo atual
Séculos depois, surgem os modelos atômicos . . .
Levando-se em conta os objetivosda disciplina
de Ciências, na 8.a série (9.o ano), costuma-se
trabalhar alguns modelos atômicos e de forma
bastante simplificada.
Um modelo experimental
John Dalton propõe um
modelo atômico que ficou
conhecido por “bola de bilhar”,
por lembrar uma bola maciça e
indivisível, foi suficiente para
explicar as reações químicas
como sendo um “rearranjo”
entre os átomos.
John Dalton
(1766-1844)
“Bola de Bilhar”
Modelo de Dalton.
(1808)
Eletricidade é realidade
Thomson sugeriu que o átomo
seria formado por uma esfera
positiva “incrustada” de
elétrons (carga elétrica
negativa). A conclusão de que
a esfera deveria ser positiva
está relacionada ao fato de os
átomos apresentarem carga
elétrica total nula.
Joseph Thomson
(1856-1940)
“Pudim de Ameixas”
O grande mérito de Thomson
foi admitir (e comprovar) que o
átomo seria divisível.
Modelo de Thomson.
(1897)
Experimento de Thomson
Os raios catódicos – estudou a passagem de corrente elétrica
por um gás (rarefeito) no interior de um tubo de vidro, que
continha duas peças metálicas, uma positiva e outra negativa.
Importância...
J. J. Thomson demostrou, em 1897, a existência de
partículas carregadas negativamente, os elétrons. Os
átomos, portanto, são divisíveis!
Também, determinou a relação entre a carga e a massa dos
elétrons, demonstrando que esta relação era constante e
independente do material utilizado.
Modelos evoluem
Ernest Rutherford
(1871-1937)
Rutherford propôs o modelo
que admite um núcleo com
cargas elétricas positivas
(denominou-as prótons). Ao
redor, muitos distantes
estariam girando os elétrons
(negativos). Entre prótons e
elétrons haveria grande
espaço vazio.
“Planetário”
Modelo de Rutherford.
(1911)
Experimento de Rutherford
Rutherford bombardeou uma fina lâmina de ouro (0,0001 mm)
com partículas "alfa" (núcleo de átomo de hélio: 2 prótons e 2
nêutrons), emitidas pelo "polônio" (Po), contido num bloco de
chumbo (Pb), provido de uma abertura estreita, para dar
passagem às partículas "alfa" por ele emitidas.
Após a lâmina de ouro (Au), foi colocada uma tela protetora
revestida de sulfeto de zinco (ZnS).
Experimento de Rutherford
Esquema de funcionamento
Equipamento utilizado
Conclusões de Rutherford
O átomo seria um imenso vazio, no qual o núcleo ocuparia
uma pequena parte, enquanto que os elétrons o circundariam
numa região negativa chamada de eletrosfera, modificando
assim, o modelo atômico proposto por Thomson.
Como ficou o modelo de Rutherford?
Um grande salto
Bohr formulou um modelo
atômico com elétrons girando em
orbitas circulares e somente a
determinadas distâncias do
núcleo (órbitas, camadas ou
níveis de energia).
Niels Bohr
(1885 -1962)
Níveis energia
Modelo de Bohr.
(1913)
núcleo
elétrons
órbita
Energia é o que importa
Saliente-se que um elétron
não pode permanecer entre
dois níveis de energia. Pode
“saltar” de níveis internos
para níveis externos, quando
absorve energia. Ao retornar,
devolve ao a energia
recebida, geralmente na
forma de luz.
Postulados de Bohr
. . . e fogos de artifício
A linha vermelha no espectro atômico
é causada por elétrons saltando
da terceira órbita para a segunda
órbita
Núcleo pesado
James Chadwick
descobriu/comprovou uma
outra partícula subatômica de
massa muito próxima à massa
do próton, mas sem carga
elétrica (neutra, portanto).
Essa partícula passou a ser
chamada nêutron e localizase no núcleo do átomo.
James Chadwick
(1891 -1974)
Trabalho de equipe
Modelo de
.Rutherford-Bohr- Sommerfeld
Chadwick.
(1932)
Considerações
finais ...
O estudo dos modelos atômicos não se encerra aqui.
Muitos detalhes foram descobertos nos anos seguintes, culminando, por
exemplo, estudo aprofundado da energia nuclear e suas consequências
para a humanidade.
A Química, por sua vez, avançou extraordinariamente graças aos estudos
desses cientistas pioneiros.
Tal abordagem a resepeito dos modelos atômicos, contudo, deixaremos
para o Ensino Médio.