O átomo não surgiu do nada, ou por um acidente qualquer. Muito antes de imaginarmos, pessoas estudavam como ela era e como era formada.
A primeira teoria de como o átomo era, veio de Demócrito Abdera (viveu entorno de 400 anos a.C.). Considerado o “pai do atomismo grego”, ele conclui a partir de alguns recursos, que tudo era composto de átomos e esses átomos eram partículas indivisíveis, invisíveis a olho nu, impenetráveis e com movimentos próprios.
Séculos à frente, eis que surge um professor da universidade inglesa New College, seu nome era John Dalton. Ele é o criador da primeira teoria atômica moderna na passagem do século XVIII para o século XIX.
No ano de 1803, Dalton publicou um trabalho (Absorption of Gases by Water and Other Liquids – Absorção de gases pela água e outros líquidos) do qual delineou os princípios do seu modelo atômico.
Dalton dizia que a matéria era formada por partículas muito pequenas, das quais denominou átomos. Os átomos de um mesmo elemento (terra, fogo, água ou ar) possuem as propriedades iguais. Já os de elementos diferentes, possuía suas propriedades diferentes. O átomo, seja lá qual for seu elemento, é indivisível e indestrutível. Se um átomo de um determinado elemento juntar-se com outro totalmente diferente, poderiam combinar-se entre si formando compostos.
Quando chegou o ano de 1808, Dalton formou a teoria de que o modelo atômico era uma minúscula esfera maciça, impenetrável e indivisível. A partir daqui nós percebemos que da teoria de Demócrito até a de Dalton não surgiu muitas diferentes, mas as poucas que houve foram significativas.
Ainda na teoria de Dalton, todos os átomos de um mesmo elemento químico são idênticos. O seu modelo atômico foi “apelidado”, digamos assim, de “modelo atômico da bolha de bilhar”, pois realmente se parecia com um.
Dois anos depois, a obra “New System of Chemical Philosophy” (Novo sistema de filosofia química) foi publicada. Nesse trabalho, havia várias teses onde provava as observações de Dalton. Algumas das coisas contidas nesse livro eram as leis das pressões parciais, entre outras coisas relacionadas à constituição da matéria.
Para Dalton, o átomo era um sistema contínuo, mesmo tendo um modelo simples. Com esse modelo, deu-se uma grande revolução na elaboração de um modelo atômico, pois foi o que motivou na busca por outras respostas e possíveis modelos futuros.
No modelo pensado por Dalton, a matéria é constituída por partículas muito pequenas e amontoadas como “laranjas”.
Anos depois foi a vez de Joseph Jonh Thomson, ou apenas Thomson, surgir com um novo modelo. O cômico foi o “apelidinho” dado a esse modelo, o “modelo atômico pudim de passas”.
Thomson não só apenas formou um novo modelo, como também foi ele o descobridor do elétron, que ocorreu bem antes do nêutron e do próton. No modelo novo, o átomo é composto por elétrons totalmente “mergulhados numa sopa” de cargas positivas, como se fosse passas em um pudim.
Acreditava-se que os elétrons distribuíam-se uniformemente no átomo. Em outras oportunidades, dizia-se que no lugar da “sopa” de cargas positivas, seria uma nuvem de cargas positivas.
Um tempo depois apareceu mais um para substituir o que se conhecia sobre o átomo. Apareceu, então, Ernest Rutherford, descobrindo com a nova teoria o núcleo do átomo, originando, de novo, um novo modelo atômico. O conhecemos por “modelo atômico de Rutherford.”
Quando Rutherford criou sua teoria, criou-se também as bases para o desenvolvimento da física nuclear. Esse cientista estudou, pelo menos, três anos o comportamento dos feixes de partículas, também conhecidos por raios x. Ele também estudou a emissão de radioatividade pelo elemento chamado urânio.
Rutherford fez inúmeras experiências, mas uma delas foi a que demonstrou as partículas alfas espalhando-se. Esta foi a base fundamental para seu modelo atômico, onde elétrons orbitavam em torno do núcleo.
Durante as suas pesquisas, Rutherford analisou que para cada 10.000 partículas alfa aceleradas incidindo em uma lâmina de ouro, apenas uma delas refletia ou desviava de sua trajetória inicial. Concluiu com isso, que o raio de um átomo poderia ser, em torno, 10.000 vezes maior que o raio de seu núcleo.
Com mais pesquisas, Rutherford e Frederick Soddy descobriram a existências dos raios gamas, estabelecendo as leis de transição radioativas das séries do tório, do actínio e do rádio.
O modelo atômico de Rutherford ganhou nomes, um deles era o “modelo planetário”, pois se assemelhava com o nosso sistema solar. Assim, em 1911, Ernest propôs o modelo de átomo com “movimentos planetários”.
O modelo em questão foi estudado e aperfeiçoado por Niels Bohr, que no final das contas, acabou por demonstrar a natureza das partículas alfa como núcleos de hélio.
Até aqui, podemos ver que grandes alterações foram feitas desde a primeira descoberta. Novos modelos surgiram com base no modelo considerado ideal a época.
Depois do modelo de Bohr, surgiu em 1932 o modelo de Chadwick. Ele descobriu que o núcleo também possuía nêutrons, que são partículas sem carga.
Mas a caça ao “átomo perfeito” não parou com Chadwick. Surgiu uma junção de dois modelos: o de Bohr e o de Rutherford.
A teoria orbital de Rutherford conseguiu encontrar uma dificuldade teoria resolvida por Bohr.
No momento em que temos uma carga elétrica negativa comporta por elétrons girando em torno de um núcleo de carga positiva, este movimento gera uma perda de energia, devido a emissão de radiação constante.
Em algum instante, os elétrons vão se juntando próximo ao núcleo num movimento em forma de espirais e caem sobre si.
Voltando no tempo um pouco, exatamente em 1911, Bohr havia publicado uma tese que demonstrava o comportamento eletrônico dos metais. Nessa mesma época, ele trabalhou junto de Rutherford. Juntos, obtiveram dados precisos sobre o modelo atômico que iriam lhe ajudar posteriormente.
Dois anos depois, observando que com as dificuldade do modelo criado por Rutherford, Bohr intensificou suas pesquisas, aprofundando mesmo, até achar uma solução teórica.
Em 1916, Bohr, que estava em Manchester, retornou para Copenhague para exercer a profissão de professor de física, mas ainda sim prosseguindo com suas pesquisas. Um tempo depois, exatamente no ano de 1920, já nomeado diretor do Instituto de Física Teórica, Bohr desenvolveu um modelo atômico que agrupou a de Rutherford e a teoria da mecânica quântica de Max Planck.
Nessa teoria, consistia que ao girar em torno de um núcleo central, os elétrons deveriam girar em orbitar especificas, com níveis energéticos muito bem definidos. Poderia haver, também, a emissão ou absorção de “pacotes discretos” de energia, que são chamados de “quanta” ao mudar de uma órbita para outra.
Realizando estudos nos elementos químicos com mais de dois elétrons, concluiu que se tratava de uma organização bem dividida em camadas. Descobriu também que as propriedades químicas dos elementos eram determinadas pelas camadas mais externas, ou seja, as que estavam mais distantes do núcleo.
Bohr, então, enunciou o princípio da complementariedade, segundo o mesmo, o fenômeno físico deve ser observado a partir de dois pontos de vista diferentes, e não excludentes. Também observou que existiam paradoxos onde poderia haver o comportamento de uma onda e de partículas de elétrons, dependendo do ponto de vista.
No final das contas, essa teoria acabou se transformando na hipótese proposta por Louis de Broglie.
A teoria consistia que um corpo atômico pode comportar-se de duas maneiras: como uma onda ou como uma partícula.
Depois de tantas substituições, Erwin, Louis e Heisenberg reuniram seus conhecimentos e os antigos e formularam uma nova teoria, além de criarem a mecânica ondulatória.
Formada basicamente pela hipótese de Louis, Heisenberg, no ano de 1925, postulou o princípio da incerteza.
A idéia de órbita eletrônica ficou sem sentido, sendo logo substituída pelo conceito de probabilidade de se encontrar num instante qualquer, um dado elétron num determinado espaço.
O átomo, que antes era indivisível, acabou sendo divisível, contrariando totalmente os modelos dos filósofos gregos e Dalton. Ficou-se concreto que o modelo atômico, portanto, não era um modelo simples e sim um modelo com uma estrutura complexa.
O modelo que hoje temos e que é ensinado em todas as escolas é um modelo que substituiu todos esses vistos. O nosso modelo possui agora zonas de probabilidade eletrônica, ou simplesmente órbitas.
Bibliografia:
Texto baseado no site: http://www.notapositiva.com/trab_estudantes/trab_estudantes/fisico_quimica/10historiadoatomo.htm
Partes retiradas do site: http://www.sbmac.org.br/bol/bol-2/artigos/jader/jader.html
Escrito e redigido.
Aluna: Cíntia Mechler
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