Que tal um pouco de ciência? Veja como foi a evolução do modelo atômico até o modelo atual. Afinal, a curiosidade do homem sobre conhecer a partícula que forma tudo no universo sempre foi fascinante e, embora tenhamos avançado nas mais diversas tecnologias, essa corrida para responder questões como essa tende ao infinito. Seja falando no que é micro ou do que é macro, somos mesmo feitos da “poeira do universo”?
Mesmo que consideremos o átomo como uma partícula elementar na formação de tudo, sabemos que não é a menor, pois já avançamos além dele, mas isso é conversa para um outro texto, agora vamos nos concentrar nos modelos atômicos que já foram grandes novidades para muitos, ao longo do tempo.
O que é o modelo atômico?
Primeiramente, o que é o modelo atômico? Ele nada mais é que um modelo científico da estrutura de um átomo, que serve para explicar seus fenômenos e propriedades. O modelo atual que temos levou muito tempo até ser comprovado e consolidado, ele passou por mudanças e fases, e é isso que veremos a seguir, sua trajetória no tempo e como ele mudou.
- Modelo Atômico de Dalton (1803):
Este foi o primeiro modelo científico moderno do átomo proposto por John Dalton. Ele
postulou que os átomos são esferas sólidas e indivisíveis, como bolas de bilhar. Dalton
também sugeriu que os átomos de diferentes elementos têm massas diferentes e se
combinam em proporções definidas para formar compostos. Este modelo foi fundamental
para estabelecer as bases da teoria atômica. Este modelo propõe que:
- Os átomos são esferas sólidas e indivisíveis;
- Os átomos de diferentes elementos têm massas diferentes;
- Os átomos se combinam em proporções definidas para formar compostos;
- Os átomos são considerados como partículas indivisíveis e sem estrutura interna.
- Modelo Atômico de Thomson (1897):
Joseph John Thomson descobriu o elétron enquanto estudava raios catódicos em tubos
de vácuo. Com base nessa descoberta, ele propôs o “modelo do pudim de ameixa”. Neste
modelo, o átomo é visto como uma esfera de carga positiva com elétrons incrustados nela,
semelhante a passas em um pudim. Essa ideia sugeriu que o átomo é eletricamente neutro
e que os elétrons têm carga negativa. Este modelo propõe que:
- O átomo é uma esfera de carga positiva.
- Os elétrons estão incrustados na esfera de carga positiva, como passas em um pudim.
- O átomo é eletricamente neutro.
- Introduziu a ideia de partículas subatômicas (elétrons).
- Modelo Atômico de Rutherford (1911):
Ernest Rutherford conduziu o famoso Experimento de Dispersão Alfa, onde bombardeou
partículas alfa em uma folha de ouro. Ele esperava que as partículas alfa atravessassem a
folha sem sofrer desvios significativos, no entanto, algumas partículas foram refletidas em
ângulos grandes. Isso levou à conclusão de que a maior parte da massa e da carga positiva
do átomo estão concentradas em um núcleo muito pequeno e denso. Rutherford comparou
seu modelo ao sistema solar, com os elétrons orbitando ao redor do núcleo. Este modelo
propõe que:
- O átomo tem um núcleo denso e carregado positivamente.
- A maior parte da massa e da carga positiva do átomo estão concentradas no núcleo.
- Os elétrons orbitam ao redor do núcleo em órbitas definidas.
- O modelo foi comparado ao sistema solar, com o núcleo sendo o sol e os elétrons os
planetas.
- Modelo Atômico de Bohr (1913):
Niels Bohr, inspirado pelos resultados do modelo de Rutherford e pela teoria dos quanta
de energia de Max Planck, propôs um modelo onde os elétrons orbitam o núcleo em órbitas
quantizadas, ou “níveis de energia”. Ele postulou que os elétrons podem pular entre essas
órbitas quantizadas, emitindo ou absorvendo energia na forma de fótons. Este modelo
explicou com sucesso o espectro de linhas de emissão do hidrogênio. Este modelo propõe
que:
- Os elétrons orbitam o núcleo em órbitas quantizadas, ou “níveis de energia”.
- Os elétrons podem saltar entre essas órbitas, emitindo ou absorvendo energia na forma de
fótons. - Explicou com sucesso o espectro de linhas de emissão do hidrogênio.
- Introduziu o conceito de quantização de energia em átomos.
5. Modelo Atômico Atual (Modelo Quântico) de Schrodinger
Antes deste modelo, vale ressaltar que Sommerfeld, em 1924 apresentou que os níveis energéticos são compostos por subníveis de energia e os elétrons percorrem órbitas elípticas na eletrosfera, ao invés de circulares, isso também contribuiu para chegar ao modelo de Erwin Schrodinger.
É o que temos como modelo atual e o mais aceito pela comunidade científica, e foi concebido em 1926, tendo sido aceita em 1932. Ele nasceu da teoria da mecânica ondulatória proposta por Erwin Schrodinger. Para ele, os átomos possuíam zonas prováveis de existência dos elétrons, o que ele chamou de orbitais eletrônicos.
O orbital é uma área de máxima probabilidade de se encontrar um elétron. Com a matemática, seria impossível definir o local exato e velocidade de movimento dessa partícula subatômica.
Através de funções matemáticas, conhecidas por funções ondulatórias, o cientista obteve resultados consideráveis, o que rendeu a ele o prêmio Nobel em 1933.
Este modelo é baseado na teoria da mecânica quântica, descreve os elétrons como partículas e ondas de probabilidade, em vez de órbitas definidas. Ele introduz o conceito de números quânticos, que descrevem as propriedades dos elétrons em torno do núcleo. Neste modelo, os elétrons são considerados como nuvens de probabilidade ao redor do núcleo, em vez de partículas definidas em órbita. Este modelo propõe que:
- Os elétrons são descritos como partículas e ondas de probabilidade.
- Os elétrons não estão em órbitas definidas, mas em nuvens de probabilidade ao redor do
núcleo. - Introduz o conceito de números quânticos para descrever as propriedades dos elétrons.
- Descreve a natureza dual dos elétrons como partículas e ondas.
Essa evolução dos modelos atômicos reflete o progresso contínuo da ciência e a busca pela
compreensão mais precisa da estrutura fundamental da matéria. Cada modelo, desde
Dalton até o modelo quântico atual, contribuiu para expandir nosso conhecimento e abrir
novas perspectivas para a pesquisa científica.