Átomo

O átomo foi inicialmente estudado pelos filósofos gregos Leucipo e Demócrito na Grécia Antiga. O termo, de origem grega, significa indivisível, por ser considerado a menor unidade de uma matéria que ocupa massa e espaço, sendo incapaz de outra vez ser repartido, manter as mesmas características dos elementos químicos.

Estruturalmente, o átomo é subdivido em duas regiões: o núcleo, constituído por prótons e nêutrons,  e a eletrosfera, formada pelos elétrons.

As subcamadas de um átomo não possuem visualização possível a olho nu, os estudos constataram cada uma delas a partir de experimentações científicas. A seguir, serão apresentadas cada uma das subdivisões de um átomo.

Estrutura de um átomo

A estrutura de um átomo é dividida, basicamente, em mais duas: o núcleo, constituído por prótons e nêutrons, e a eletrosfera, formada pelos elétrons.

Conheça cada uma dessas camadas, detalhadamente, a seguir:

Núcleo: É a região que fica exatamente no centro do átomo, formada por uma camada maciça e comporta, dentro da estrutura, os prótons e nêutrons.

• Prótons: são partículas com carga positiva, tendo uma carga relativamente igual a +1. A quantidade destas partículas é chamada de número atômico, representado pela letra (Z). Eles também são responsáveis pela diferenciação de um elemento químico do outro, considerando que cada elemento químico é formado por uma quantidade específica de átomos que possuem o mesmo número atômico ou a quantidade de prótons.
• Nêutrons: Diferente dos prótons e elétrons, os nêutrons possuem uma carga neutra, como o próprio nome diz. Essas partículas não possuem carga elétrica, amenizando o nível de repulsa entre prótons no núcleo atômico.  A massa relativa é basicamente igual a dos prótons, porém a do nêutron é um pouco maior, caso contrário todos os prótons seriam transformados em nêutrons. Neste caso, os átomos não existiriam.

Eletrosfera: Não centralizada, a eletrosfera está localizada numa região mais periférica do núcleo. Os elétrons, que formam uma parte da sua estrutura, giram em torno do centro atômico.

•  Elétrons: São partículas carregadas negativamente, tendo carga equivalente a -1. Sua carga em Coulombs, possui a representação 1,6.10-19C, sendo as primeiras partículas subatômicas descobertas em meados do século XIX, por J.J. Thomson .

Modelos atômicos

Apesar da estrutura e composição apresentadas atualmente, ao longo da história vários cientistas e pesquisadores desenvolveram modelos diferentes para explicar a composição do átomo.

Até a definição estabelecida e estudada nos dias de hoje, houve alguns questionamentos. Iremos conhecer neste capítulo as teorias sobre os modelos atômicos  debatidos nos séculos do XVIII e XIX.

• Modelo de Dalton – bola de bilhar -1803

John Dalton considerava o modelo de Leucipo e Demócrito bastante coerente. Nesta teoria, estes pesquisadores concluíram que os átomos eram as menores unidades de matéria possíveis, sem a mínima possibilidade.

•  Modelo de Thomson – pudim de passas-1897

Após a descoberta do elétron (partícula que constitui o átomo com carga elétrica negativa), o modelo atômico de Dalton foi considerado ultrapassado, dando vez ao novo modelo de Thomson, conhecido como pudim de passas.

Nesta hipótese, o átomo era uma esfera composta por cargas positivas, atrelado à carga de elétrons negativas, tornando o átomo neutro.

• Modelo de Rutherford – Bohr – sistema planetário-1908-1910

Nesse experimento, o pesquisador simulou um sistema planetário. Ao lançar partículas alfa através de uma lâmina de ouro, percebeu-se que a maioria delas atravessou a lâmina, uma parte bem menor sofreu um desvio pequeno e uma quantidade insignificante sofreu um grande desvio.

A partir dessa construção, ficou constatado que o átomo não era maciço, como se imaginava e, sim, possui um grande espaço vazio. Também ficou provado que boa parte da sua massa fica concentrada no centro e as regiões periféricas ficam ociosas (sem ocupação).

•  Teoria de Bohr

Após dois anos da descoberta de Rutherford, Niels Bohr aperfeiçoou o seu modelo, validando com algumas constatações. 

Niels concluiu que os elétrons formam órbitas circulares ao redor do núcleo, com energia fixa e determinada, chamada de órbitas estacionárias. Essa teoria provou também o movimento nessas mesmas órbitas evitem energia involuntariamente.

Questionamento sobre a teoria de Rutherford – Bohr

O modelo atômico de Rutherford-Bohr é um dos mais difundidos no meio acadêmico, principalmente entre estudantes do ensino médio, apesar de ser ainda criticado pela comunidade científica, por considerá-lo ineficiente.

Maior parte dos questionamentos se deve ao fato da teoria não explicar três pontos importantes deste experimento:

1.  Não explica a eletrosfera de átomos que possui um grande número de elétrons
2.  Não explica o motivo dos elétrons não perderem carga durante o movimento
3. Os pesquisadores atestam que os elétrons não fazem movimentos circulares em torno do núcleo