Antes de prosseguirmos com novos modelos atômicos... que tal dar uma revisada no conteúdo aplicado até agora!?!?

Abaixo seguem algumas questões com a finalidade acima, seja honesto consigo mesmo e só olhe o gabarito no final. Combinado?!

1.     (ITA-SP) Em 1803, John Dalton propôs um modelo de teoria atômica. Considere que sobre a base conceitual desse modelo sejam feitas as seguintes afirmações:

I.              O átomo apresenta a configuração de uma esfera rígida.

II.             Os átomos caracterizam os elementos químicos e somente os átomos de um mesmo elemento são idênticos em todos os aspectos.

III.            As transformações químicas consistem de combinação, separação e/ou rearranjo de átomos.

IV.           Substâncias compostas são formadas de átomos de dois ou mais elementos unidos em uma razão fixa.

Qual das opções a seguir refere-se a todas as opções corretas?

a)     I e IV

b)    II e III

c)     II e IV

d)    II, III e IV

e)     I, II, III e IV

2.     (PUC-MG) A teoria atômica de Dalton só está claramente expressa em :

a)     A formação dos materiais se dá através de diferentes associações entre átomos iguais ou não.

b)    O átomo possui um núcleo positivo envolto por orbitas eletrônicas.

c)     O nº de átomos diferentes existentes na natureza é pequeno.

d)    Os átomos são partículas que não podem se dividir.

e)     Toda matéria é formada por partículas extremamente pequenas.

3.     (Fuvest-SP) Thomson determinou, pela primeira vez, a relação entre a massa e a carga de elétron, o que pode ser considerado como a descoberta do elétron. É reconhecida como uma contribuição de Thomson ao modelo atômico:

a)     O átomo pode ser indivisível.

b)    A existência de partículas subatômicas.

c)     Os elétrons ocuparem níveis discretos de energia.

d)    Os elétrons girarem em órbitas circulares ao redor do núcleo.

e)     O átomo possuir um núcleo com carga positiva e uma eletrosfera.

GABARITO

1.     E     2. D     3. B

Revisando Modelos de Dalton e Thomson

Como forma de fixar os assuntos já abordados, sugerimos dois vídeos. O primeiro aborda o modelo atômico de John Dalton, conhecido como o pai do átomo, e o segundo fala sobre o famoso modelo de pudim de passas de Thomson.

Biografia

Joseph J. Thomson, foi um físico britânico que nasceu em Manchester no dia 18 de Dezembro de 1856, tendo falecido em Cambridge a 30 de agosto de 1940.

Estudou engenharia no Owens College, mudando-se mais tarde para Cambridge, para o Trinity College. Em 1884 iniciou-se como professor de Física de Cavendish. Em 1890 casou com Rose Elisabeth Paget com quem teve dois filhos (George Paget Thomson e Joan Paget Thomson).

Pela descoberta dos eletróns, Thomson recebeu o prêmio Nobel da Física em 1906. Foi nomeado cavaleiro em 1908. Em 1918 tornou-se mestre do Trinity College em Cambridge, onde permaneceu até sua morte em 1940, e foi enterrado em Westminster Abbey, perto de Isaac Newton.

Modelo Atômico de Thomson – Pudim de Passas

Baseado nas experiências dos raios catódicos, aos quais chamou de elétrons, em 1903, o inglês Thomson, propôs o modelo conhecido como “pudim de passas”. Para ele o átomo era formado por uma “pasta” positiva “recheada” pelos elétrons de carga negativa, o que garantia a neutralidade elétrica do modelo atômico. Começou-se a admitir oficialmente a divisibilidade do átomo e a reconhecer a natureza elétrica da matéria.

O modelo pudim de passas, descrito por Thomson explicava satisfatoriamente os seguintes fenômenos:

Ø  Eletrização por atrito, entendendo-se que o atrito separava cargas elétricas (partes positivas em um corpo, e igualmente as negativas em outro);

Ø  Corrente elétrica, vista como fluxo de elétrons;

Ø  Formação de íons negativos ou positivos, conforme o excesso ou falta de elétrons, respectivamente;

Ø  Descarga elétrica em gases, quando os elétrons são arrancados de seus átomos (conforme na ampola de Crookes).

Deste modo podemos concluir que para Thomson, o átomo não seria indivisível, como Dalton propôs, mas sim divisível, ou seja, ele possuiria partículas menores de carga negativa, os elétrons, que ficavam distribuídos aleatoriamente sobre uma esfera carregada positivamente. A esfera tinha que ser positiva para neutralizar as cargas negativas dos elétrons, tendo em vista que o átomo é eletricamente neutro.

WILLIAM CROOKES

WILLIAM CROOKES

William Crookes nasceu em Londres, no dia 17 de junho de 1832, falecendo em 4 de abril de 1919, em Londres. Foi um químico e físico britânico, frequentou o Royal College of Chemistry em Londres. Em 1861, descobriu um elemento que tinha uma linha de emissão verde brilhante no seu espectro, ao qual deu o nome de tálio, do grego "thalos", que significa, um broto verde. Também identificou a primeira amostra conhecida de hélio, em 1895.

Foi o inventor do radiômetro de Crookes: um aparelho que mede a intensidade das radiações dos elementos químicos, consiste de um vidro vedado contendo vácuo parcial e dentro do vidro, há uma série de hélices que são montadas em um eixo. As hélices rodam quando expostas à luz. Quando expostas à luz solar, luz artificial ou radiação infravermelha (até mesmo o calor de uma mão nas proximidades pode ser o suficiente), as hélices giram sem força motriz aparente, com os lados claros avançando para a fonte de radiação. O resfriamento do radiômetro causa rotação em sentido contrário.

Radiômetro de Crookes

Desenvolveu, também, os tubos de Crookes, investigando os raios catódicos.Esse dispositivo é feito de um tubo de vidro vedado, com um gás sob baixa pressão, em que ele aplicava uma tensão. Isso era feito porque dentro do tubo haviam dois eletrodos, ou seja, de um lado tinha um fio de metal ligado ao polo positivo de uma fonte de alta tensão, que ficou sendo chamado de ânodo, e do outro havia outro metal, chamado de cátodo, que estava ligado ao polo negativo. O tubo é então conectado a uma bomba de vácuo e evacuado gradualmente. Com a saída do gás, o gás residual no interior do tubo começa a emitir uma leve incandescência.

Posteriormente, a pressão no tubo diminui e a incandescência desaparece gradualmente. O vidro na extremidade do tubo com o ânodo começa a emitir uma incandescência esverdeada. O lado da amostra voltado para o cátodo emite uma incandescência fosforescente brilhante e uma sombra da amostra pode ser vista no ânodo no final do tubo, é evidente que alguma coisa deixa o cátodo e viaja para o ânodo. Originalmente pensou-se que se tratava de um raio, semelhante a um raio de luz, que podiam-se observar raios saindo do cátodo e indo em direção ao ânodo.

Esses raios foram chamados de raios catódicos. Esse experimento foi usado pelo  físico inglês J. J. Thomson (1856-1940) usou essa ideia e, em 1897, colocou um campo elétrico externo ao tubo de raios catódicos. Ele observou que o feixe era desviado no sentido da placa positiva, sendo, portanto, partículas negativas.

William Crookes ficou, também, conhecido por relacionar a ciência com o mundo espiritual. À medida que suas pesquisas físicas e químicas avançavam, junto a elas seguia o espiritualismo. Crookes foi um dos mais persistentes e corajosos pesquisadores dos fenômenos supranormais, ele estudou o que acontece com os médiuns, a materialização de espíritos e levitação. Ele acreditava que esses movimentos eram resultados de uma força ainda desconhecida.

Curiosidades sobre John Dalton

Adepto de instrumentos precários e imprecisos, Dalton, segundo Sir Humphry Davy, era "um experimentador muito rústico", que alcançava seus resultados da sua cabeça e não confiando em suas mão. Por outro lado, historiadores, confirmaram a habilidade e precisão de Dalton a partir da proposta de refazer seus principais experimentos.

No prefácio da segunda parte do Volume I de seu Novo Sistema, ele assume aderir o mínimo possível de resultados de outros, confiando nos seus experimento, que quando não realizado com sucesso buscava em obras já realizadas. Assim, Dalton provavelmente não confiou em Gay-Lussac com relação ao volume combinado de gases, como também foi contra notação química proposto por Jöns Jakob Berzelius e perseverou com dados de massa atômica propostos por ele mesmo.

          Dalton teve grande contribuição no primeiro estudo sistemático do "daltonismo" com sua obra “Fatos extraordinários relacionados com a visão das cores”, a qual esta perturbação da percepção visual incapacita o portador de distinguir as cores. Vale salientar que Dalton sofria desta incapacidade.

          É de grande importância destacar a dedicação de Dalton à meteorologia. Neste viés teve um de seus trabalhos mais minuciosos que foi a elaboração de um diário meteorológico por 57 anos, com mais de 200.000 anotações.

A famosa Aurora Boreal, assim como outros fenômenos atmosféricos, despertaram o interesse de Dalton. Estes por sua vez, comprovavam o privilégio de sua faculdade menta para a pesquisa científica, que no seu caso estava vinculada a indução.

         A maneira proposta por Dalton de se “pesar átomos”, impulsionou a química em uma ciência moderna. A divisão do átomo no século XX, propõem-se que teve suas bases nas ideias dele, assim como suas descobertas permitiram a fabricação rentável de compostos químicos...

"Agora, com a nanotecnologia, os átomos são a peça central", disse Nottingham University Professor de Química David Garner. "Átomos são manipulados diretamente para fazer novos medicamentos, semicondutores e plásticos." Ele passou a explicar melhor, "Ele nos deu a primeira compreensão da natureza dos materiais. Agora nós podemos projetar moléculas com uma boa idéia de suas propriedades."

JOHN DALTON

Nasceu em Setembro de 1766 em Eaglesfield, falecendo em Julho de 1844, Manchester. Foi um cientista inglês que fez um extenso trabalho sobre a teoria atômica, dedicando a sua vida ao ensino e à pesquisa. Dalton é mais conhecido pela famosa  Lei de Dalton, a lei das pressões parciais e pelo daltonismo, o nome que se dá à incapacidade de distinguir as cores, assunto que ele estudou e mal de que sofria.

Ensinou Matemática, Física e Química, no New College em Manchester. Em 1825, recebeu a medalha da Sociedade Real pelo seu trabalho sobre a teoria atómica. Possuía grande pendor para o magistério e grande dedicação às ciências.

MODELO ATÔMICO DE DALTON

A crença nos modelos científicos se consolidou por meio de dados experimentais. Tudo nos levou a aceitar a idéia que a matéria é formada por partículas, denominadas átomos.

Um passo fundamental para essa aceitação foi dado em 1808, pelo cientista inglês John Dalton ao publicar um livro apresentando sua teoria sobre a constituição da matéria, tendo como base os átomos.

Até serem aceitos pela comunidade cientifica no século XIX, os postulados de Dalton foram bastante criticados pela comunidade da época. Sua teoria baseava-se no seguinte:

1.   A matéria seria formada por pequenas partículas esféricas, maciças (algo que não é oco, mas que é compacto) e indivisíveis, denominadas átomos;

2.   A matéria seria descontínua, pois entre um átomo e outro haveria espaços vazios;

3.   Um elemento químico seria formado por um conjunto de átomos de mesmas massas, tamanhos e propriedades;

4.   Elementos químicos diferentes seriam formados por átomos que teriam massas, tamanhos e propriedades diferentes;

5.    A combinação entre átomos diferentes, em uma proporção de números inteiros, formariam substâncias diferentes;

6.   Uma substância composta seria formada por espécies químicas de diferentes elementos com quantidade fixa de cada um deles. Dalton deu o nome “átomos compostos” a essas espécies;

7.   Os “átomos compostos” seriam formados por um pequeno número de “átomos simples”;

8.   Um átomo não poderia ser destruído; em uma reação química, eles apenas se rearranjariam para formar novas substâncias.

Para melhor representar a sua teoria atômica, Dalton também substituiu os antigos símbolos que eram usados pelos alquimistas para representar o que eles acreditavam ser elementos químicos por símbolos mais apropriados, até porque alguns elementos descobertos não eram conhecidos pelos alquimistas.

Ele propôs uma série de círculos com linhas, pontos ou letras no meio que representassem cada elemento químico:

O modelo atômico de Dalton foi também importante para a compreensão de alguns conceitos importantes dentro da Química, tais como:

·        Elemento químico: conjunto de átomos de mesma massa, mesmo tamanho e mesmas propriedades. Por exemplo: no elemento Cobre, todos os átomos que o formam são iguais.

• ·   Substâncias diferentes: a combinação de átomos diferentes em uma proporção de números inteiros forma substâncias diferentes. Por exemplo: na água, temos a combinação de dois átomos de hidrogênio com um átomo de oxigênio.
  
  

• ·   Reação química: durante uma reação química, os átomos são apenas rearranjados, e não destruídos, o que resulta na formação de novas substâncias. Na imagem a seguir podemos observar que os mesmos átomos presentes nos reagentes estão presentes no produto.

C + O₂ → CO₂

• ·   Massa de uma substância: para saber a massa de uma substância, basta somar as massas de seus átomos. Por exemplo:
  
  
  CO2 = 12 u do carbono + 2. 16 u de cada carbono
  CO2 = 44 u é a massa da substância
  Os estudos de Dalton favoreceram ainda a compreensão das ideias presentes nas leis ponderais de Lavoisier e Proust:
  ·        Lavoisier afirmava que a soma das massas dos reagentes é igual à soma das massas dos produtos em uma reação química. A explicação dada por Dalton para a conclusão de Lavoisier baseou-se no fato de que os átomos pertencentes aos reagentes são os mesmos pertencentes aos produtos. Logo, a massa seria a mesma.
  ·        Proust afirmava que, durante uma reação química, as quantidades obedeciam a uma proporção em massa. A explicação dada por Dalton para a conclusão de Proust é a de que a formação de uma substância obedecia a uma proporção de átomos, logo, em massa.
  
  
  A partir disso, podemos dizer que o modelo de átomo indestrutível, como uma esfera maciça, semelhante a uma bola de bilhar. Esse modelo ficou conhecido como o modelo de Dalton, o qual foi um estopim a modelos posteriores. A denominação de átomo, persiste até hoje, contudo, observou-se deficiências no modelo Daltoniano, que serão identificados nas próximas postagens.
  
  

Introdução aos modelos atômicos

Durante muito tempo, a constituição da matéria despertava  a curiosidade do homem. Desde a Antiguidade, descobrir de que a matéria era formada foi uma problemática a qual filósofos buscavam solucionar e foram dois filósofos gregos, Demócrito e Leucipo, que sugeriram a ideia inicial de que toda matéria era formada por pequenos corpos indivisíveis. Estes corpos denominaram de átomo, que vem do grego a = não e tomos = divisível. Então, no primeiro momento, átomo era a última partícula a qual não poderia ser dividida.

No passar dos tempos, novas curiosidades e contribuições surgiram. Nos anos 500 e 1500 da era cristã, entre os árabes e europeus, nascem os alquimistas, cujos trabalhos envolvia a obtenção do elixir da longa vida, para que o ser humano se tornasse imortal. Já por volta do século XVI, surge a Iatroquímica,  doutrina médica que atribuía a causa química para tudo o que se passava no organismo.

Mais tarde, no século XVIII, nasce a ideia de química com os cientistas que estudaram as Leis Ponderais, Lavoisier e Proust. Baseado nestas leis, o cientista John Dalton, por volta do ano de 1808, elaborou sua teoria sobre a matéria, conhecida como teoria atômica de Dalton, sendo esta o ápice para a elaboração de grandes ideias que viriam a somar e revolucionar o estudo da química. Entre os mais influentes, surge Thomson com o Modelo denominado de “Pudim de passas”, seguido por Rutherford e Bohr, até chegar no modelo atual. De maneira geral, os modelos atômicos são teorias baseadas na experimentação feita por cientistas para explicar como é o átomo. 

Você já deve ter ouvido muito sobre esses modelos, eles não existem na natureza, são apenas explicações para mostrar o porquê de um fenômeno. Caso não tenha apreendido este saber ensinado, ou até mesmo nunca tenha visto,  este blog será de grande ajuda para você. Todos nós, colaboradores deste projeto, juntos iremos caminhar por estes modelos/teorias despertando sua curiosidade a cada post e finalmente tirando todas as suas dúvidas, tornando-o um fera neste conteúdo.