História do átomo

No século V a.C., o filósofo grego Demócrito imaginou a matéria constituída por pequenas partículas indivisíveis - átomos. Só muito mais tarde, no séc. XVII é que é confirmada a existência do vazio.

Modelo atómico de Dalton

Dalton, no séc. XIX, retomou a ideia dos átomos como constituintes básicos da matéria. Para ele os átomos seriam partículas pequenas, indivisíveis e indestrutíveis (Figura 1).

Figura 1 - Modelo atómico de Dalton.
Figura 1 - Modelo atómico de Dalton.

Cada elemento químico seria constituído por um tipo de átomos iguais entre si. Quando combinados, os átomos dos vários elementos formariam compostos novos.

Modelo atómico de Thomson (Modelo do Pudim de Passas)

Em 1897, Thomson descobriu partículas negativas muito mais pequenas que os átomos, os eletrões, provando assim que os átomos não eram indivisíveis.

Formulou esta teoria, de que os átomos seriam constituídos por uma parte central esférica com carga elétrica positiva onde estariam dispersos os eletrões, em número suficiente para que a carga total do átomo fosse nula (Figura 2).

Figura 2 - Modelo atómico de Thomson.
Figura 2 - Modelo atómico de Thomson.

Modelo atómico de Rutherford

Mais tarde, Rutherford demonstrou que a maior parte do átomo era espaço vazio, estando a carga positiva localizada no núcleo (ponto central do átomo), tendo este a maior parte da massa do átomo. Os eletrões estariam a girar em torno do núcleo (Figura 3).

Figura 3 - Modelo atómico de Rutherford.
Figura 3 - Modelo atómico de Rutherford.

Rutherford também descobriu a existência dos protões, as partículas com carga positiva que se encontram no núcleo.

Este modelo não explica porque é que os eletrões não caem no núcleo, devido à atração que apresentam pelas cargas positivas aí existentes.

Espalhamento de Rutherford [© PhET]

Experiência de Rutherford [© Raymond Chang] 

Modelo atómico de Bohr

Bohr apresentou alterações ao modelo de Rutherford: os eletrões só podem ocupar níveis de energia bem definidos, e os eletrões giram em torno do núcleo em órbitas com energias diferentes (Figura 4).

Figura 4 - Modelo atómico de Bohr.
Figura 4 - Modelo atómico de Bohr.

As órbitas interiores representam uma energia mais baixa e à medida que se encontram mais afastadas do núcleo o valor da energia é maior.

Quando um eletrão recebe uma determinada quantidade de energia passa a ocupar uma órbita mais externa (com maior energia) ficando o átomo num estado excitado. Se um eletrão passar de uma órbita para uma outra mais interior liberta energia.

Os eletrões tendem a ter a menor energia possível - estado fundamental do átomo.

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