Modelos atômicos: Dalton, Thomson, Rutherford e Bohr
Os modelos atômicos foram desenvolvidos para atender a necessidade de explicar a estrutura dos átomos. Então quando novas descobertas sobre os átomos eram feitas, novos modelos eram criados. Continue lendo para saber mais.
Conheça os modelos atômicos
No século V a.C., os filósofos gregos Demócrito e Leucipo nomearam como átomo a menor parte da matéria. Acreditava-se que essa era uma partícula indivisível. Apesar do conceito original de átomo ser antigo, as teorias atômicas se desenvolveram em período recente, entre o século XIX e XX.
Confira abaixo os principais modelos atômicos desenvolvidos:
- Modelo atômico de Dalton (Modelo bola de bilhar) – 1803;
- Modelo atômico de Thomson (Modelo pudim de passas) – 1898;
- Modelo atômico de Rutherford (Modelo nuclear) – 1911;
- Modelo atômico de Bohr (Modelo planetário) – 1913;
- Modelo atômico quântico (Modelo nuvem eletrônica) – 1926.
Modelo atômico de Dalton (1803)
O cientista inglês John Dalton (1766-1844) foi o responsável pelo desenvolvimento da primeira tentativa de descrever os átomos. O seu modelo se tornou conhecido popularmente como “bola de bilhar”. O átomo de Dalton era representado por uma esfera maciça, indivisível e indestrutível. De acordo com Dalton:
- Todas as substâncias são constituídas por átomos.
- Em um elemento químico, os átomos são idênticos no tamanho e nas características.
- Por sua vez, em elementos químicos distintos, os átomos são diferentes.
- Substâncias resultam de uma reação química em que ocorre uma recombinação dos átomos.
O que ficou de fora…
Quando Dalton criou o seu modelo de átomo, os elétrons ainda não eram conhecidos. Por isso essas partículas não foram consideradas.
Modelo atômico de Thomson (1898)
O responsável por descobrir a existência dos elétrons foi Joseph John Thomson (1856‑1940). Essas partículas são dotadas de carga negativa e compõem os átomos. Esse fato derrubou a teoria de Dalton de que o átomo era indivisível, pois ele era formado por partículas menores.
O modelo de Thomson é representado por uma esfera de carga positiva com elétrons fixados. Esse modelo ficou conhecido como “pudim de passas”. De acordo com Thomson:
- O átomo é eletricamente neutro.
- Os elétrons estão fixos em uma superfície carregada positivamente.
- Os elétrons distribuídos nos átomos tem uma repulsão entre si.
O que ficou de fora…
Nesse modelo, os elétrons foram levados em consideração, contudo, o átomo não é uma esfera positiva. Trata-se, na verdade, de uma esfera dotada de partículas com cargas positivas chamadas prótons. Essas partículas foram identificadas, somente em 1886, pelo cientista Eugene Goldstein. Depois Ernest Rutherford confirmou a existência delas.
Modelo atômico de Rutherford (1911)
Ernest Rutherford (1871‑1937) realizou experimentos que serviram para demonstrar que o átomo não era uma partícula indivisível como se acreditava. Ficou provado que o átomo era constituído por partículas menores.
No modelo de Rutherford o núcleo possui carga positiva e os elétrons estão situados ao redor dele. Esse modelo ficou conhecido como “modelo nuclear”. De acordo com Rutherford:
- O átomo possui uma região central com alta concentração de carga positiva;
- A massa de um átomo está concentrada na sua região central;
- Os elétrons são mais leves e estão localizados ao redor do núcleo, nessa região há diversos espaços vazios.
O que ficou de fora…
No núcleo atômico não existem somente as partículas de carga positiva, mas também outras partículas subatômicas como os nêutrons. Essas partículas foram descobertas por James Chadwick, em 1932. O modelo de Rutherford também não explicava a emissão de luz pelos átomos.
Modelo atômico de Bohr (1913)
Niels Bohr (1885-1962) elaborou uma teoria atômica que explicava a emissão de luz em certas frequências quando expostos a determinadas condições. Ele tomou por base o modelo atômico de Rutherford.
No modelo atômico de Bohr, os elétrons se movimentam em camadas circulares fixas em torno do núcleo. Esse modelo ficou conhecido como “modelo planetário”. De acordo com Bohr:
- Os elétrons se movimentam nas camadas em torno do núcleo.
- As camadas ao redor do núcleo possuem valores de energia específicos.
- O elétron deve absorver energia para ir para um nível mais externo.
- Quando o elétron retorna para uma camada mais próxima libera energia.
O que ficou de fora…
Não é possível afirmar que os elétrons realizam uma trajetória em volta do núcleo mantendo posições fixas como os planetas em torno do Sol.
Modelo atômico quântico (1926)
A mecânica quântica foi desenvolvida a partir da contribuição de muitos cientistas. Seu objetivo era explicar a estrutura “mais real” de um átomo através da combinação de muitos estudos. Esse é o modelo mais complexo.
O modelo do átomo quântico tem o núcleo formado por prótons (carga positiva) e nêutrons (carga nula). Os elétrons (carga negativa) formam uma nuvem eletrônica em torno do núcleo.
De acordo com o modelo atômico quântico:
- O núcleo é formado por prótons e nêutrons.
- O núcleo é carregado positivamente, pois somente os prótons tem carga.
- Os elétrons constituem uma nuvem eletrônica em torno do núcleo.
- Os elétrons se movimentam em orbitais em um espaço tridimensional.
- Não se pode definir a posição exata de um elétron. Os cálculos realizados determinam a probabilidade da região em que um elétron estará em dado tempo.
Números quânticos
A função dos números quânticos é a de localizar os elétrons. Esses números são:
- Número quântico principal (n) – representa os níveis de energia, isto é, quais são as camadas eletrônicas de um átomo.
- Número quântico secundário (l) – refere-se aos subníveis de energia, isto é, o subnível de energia a que um elétron pertence.
- Número quântico magnético (m) – é o que indica a órbita em que os elétrons se encontram.
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