Qual destes cientistas denominou a menor parte indivisível da matéria como átomo a Dalton B Rutherford C Demócrito D Thomson?

Utilizando uma ampola de Crookes, isto é, tubos de vidro fechados com um eletrodo positivo e outro negativo, contendo gases a pressões extremamente baixas; o cientista inglês Joseph John Thomson (1856-1940) fez uma descoberta imprescindível para a evolução do modelo atômico.

Ele submeteu estes gases a voltagens elevadíssimas, desse modo foi possível observar o aparecimento de emissões, que foram denominadas raios catódicos. Em seguida, foi colocado um campo elétrico externo e, por fim, verificou-se que o feixe de raios catódicos era desviado, sempre indo na direção e sentido da placa carregada positivamente. Portanto, estas emissões possuíam cargas negativas.

Outro ponto importante é que não importava o gás utilizado, sempre ocorria o mesmo; assim Thomson chegou à conclusão lógica de que estas cargas negativas estavam presentes em toda e qualquer matéria, eram parte integrante destas. Desse modo, provou-se que, ao contrário do que Dalton havia afirmado, o átomo não era indivisível, pois possuía uma partícula subatômica negativa, que ficou denominada elétron.

Sequencialmente, em 1886, outro cientista, de nome Eugen Goldstein, descobriu os raios anódicos ou canais, que eram raios carregados positivamente, formados pelo que sobrou dos átomos do gás que teve seus elétrons arrancados pela descarga elétrica. Sabia-se que estes raios possuíam carga positiva porque eram desviados na direção oposta da dos raios catódicos, ou seja, eram atraídos pela placa negativa.

Descobriu-se então que o átomo também possuía uma parte positiva, o que inclusive era necessário para manter sua neutralidade elétrica. Desse modo, J. J. Thomson propôs um novo modelo para o átomo, apelidado de “pudim de passas” ou “pudim de ameixas”. Seria uma esfera de carga positiva, não maciça, incrustada de elétrons (negativos), de modo que sua carga elétrica total é nula.

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Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química
Equipe Brasil Escola

Química Geral - Química - Brasil Escola

Os modelos atômicos surgiram a partir da necessidade de explicar a estrutura dos átomos. Quando novas evidências sobre a constituição dos átomos eram apresentadas um novo modelo atômico tentava esclarecer as descobertas.

Os filósofos gregos Demócrito e Leucipo no século V a.C. chamaram de átomo, do grego ατoμoν, a partícula indivisível e a menor parte da matéria.

Embora o conceito de átomo seja antigo, o desenvolvimento das teorias atômicas são datadas entre o século XIX e XX. Sendo assim, os principais modelos atômicos desenvolvidos para entender a natureza da matéria foram:

• Modelo atômico de Dalton (1803) — “Modelo bola de bilhar”
• Modelo atômico de Thomson (1898) — “Modelo pudim de passas”
• Modelo atômico de Rutherford (1911) — “Modelo nuclear”
• Modelo atômico de Bohr (1913) — “Modelo planetário”
• Modelo atômico quântico (1926) — “Modelo nuvem eletrônica"

Linha do tempo com a evolução dos modelos atômicos

Modelo atômico de Dalton

A primeira tentativa reconhecida de descrever os átomos partiu do cientista inglês John Dalton (1766-1844) em um modelo que ficou popularmente conhecido como “bola de bilhar”.

Átomo de Dalton (1803): esfera maciça, indivisível e indestrutível.

Representação do modelo atômico de Dalton, que ficou conhecido como "bola de bilhar"

Segundo Dalton:

• Todas as substâncias são formadas por átomos;
• Os átomos de um elemento químico são idênticos no tamanho e nas características, já os de elementos químicos distintos são diferentes;
• As substâncias são resultado de uma reação química, que consiste na recombinação dos átomos.

Pontos negativos: Como os elétrons ainda não eram conhecidos quando Dalton formulou sua teoria, essas partículas, que hoje sabemos que fazem parte dos átomos, não foram consideradas.

Saiba mais sobre o modelo atômico de Dalton.

Modelo atômico de Thomson

Joseph John Thomson (1856‑1940) foi o responsável por descobrir a existência dos elétrons, partículas dotadas de carga negativa e que fazem parte dos átomos. Essa descoberta derrubou a teoria atômica de Dalton, que o átomo é indivisível, mas sim formado por partículas ainda menores e, por isso, ficou conhecido como “pudim de passas”.

Átomo de Thomson (1898): esfera de carga positiva com elétrons fixados.

Representação do modelo atômico de Thomson, que ficou conhecido como "pudim de passas"

Segundo Thomson:

• O átomo é eletricamente neutro;
• Os elétrons fixam-se em uma superfície carregada positivamente;
• Existe uma repulsão entre os elétrons distribuídos nos átomos.

Pontos negativos: Embora Thomson levasse em consideração a existência dos elétrons, o átomo não é uma esfera positiva, mas sim dotada de partículas com cargas positivas, os prótons, identificados em 1886 pelo cientista Eugene Goldstein e confirmados posteriormente por Ernest Rutherford.

Saiba mais sobre o modelo atômico de Thomson.

Modelo atômico de Rutherford

Através de seus experimentos Ernest Rutherford (1871‑1937) conseguiu demonstrar que o átomo não era uma partícula indivisível como se acreditava, mas sim que ele era formado por partículas menores.

Átomo de Rutherford (1911): núcleo com carga positiva e os elétrons situam-se ao redor dele na eletrosfera.

Representação do modelo atômico de Rutherford, que ficou conhecido como "modelo nuclear"

Segundo Rutherford:

• O átomo apresenta uma região central com alta concentração de carga positiva;
• A massa de um átomo se concentra na sua região central;
• Os elétrons são mais leves e se localizam ao redor do núcleo, região que contém muitos espaços vazios.

Pontos negativos: O núcleo atômico não possui apenas partículas de carga positiva, mas existem também outras partículas subatômicas, os nêutrons, descobertos por James Chadwick em 1932. Além disso, o modelo proposto por Rutherford não explicava a emissão de luz pelos átomos.

Saiba mais sobre o modelo atômico de Rutherford.

Modelo atômico de Bohr

Buscando explicar o porquê dos elementos emitirem cores características quando expostos a algumas condições e baseado no modelo atômico de Rutherford, Niels Bohr (1885-1962) propôs uma teoria atômica que explicava a emissão de luz em certas frequências.

Átomo de Bohr (1913): os elétrons se movimentam em camadas circulares fixas ao redor do núcleo.

Representação do modelo atômico de Bohr, que ficou conhecido como "modelo planetário"

Segundo Bohr:

• Os elétrons movimentam-se nas camadas ao redor do núcleo;
• As camadas ao redor do núcleo apresentam valores de energia específicos;
• Para ir para um nível mais externo o elétron deve absorver energia. Ao retornar para uma camada mais próxima do núcleo, o elétron libera energia.

Pontos negativos: Não pode-se afirmar que os elétrons realizam uma trajetória ao redor do núcleo em posições fixas como os planetas ao redor do Sol.

Saiba mais sobre o modelo atômico de Bohr.

Modelo atômico quântico

Muitos cientistas contribuíram para o desenvolvimento da mecânica quântica, que tenta explicar a "mais real" estrutura de um átomo pela combinação de diversos estudos e, por isso, é o mais complexo.

Átomo quântico (1926): o núcleo é formado por prótons (carga positiva) e nêutrons (carga nula), e os elétrons (carga negativa) formam uma nuvem eletrônica ao redor do núcleo.

Representação do modelo atômico quântico, o mais atual modelo do átomo

Segundo o modelo atômico quântico:

• O núcleo é formado por prótons e nêutrons. Como apenas os prótons possuem carga, o núcleo é carregado positivamente;
• Os elétrons formam uma nuvem eletrônica ao redor do núcleo;
• Os elétrons se movimentam em orbitais, num espaço tridimensional;
• A posição exata de um elétron não pode ser definida. O que é feito são cálculos que determinam a probabilidade da região que um elétron estará em dado tempo.

Os números quânticos têm a função de localizar os elétrons. São eles:

O número quântico principal (n) representa os níveis de energia, ou seja, quais as camadas eletrônicas de um átomo.

O número quântico secundário (l) indica os subníveis de energia, ou seja, o subnível de energia a que o elétron pertence.

O número quântico magnético (m) é aquele que indica a órbita onde os elétrons se encontram.

Saiba mais sobre os modelos atômicos e teste seus conhecimentos com exercícios sobre modelos atômicos.

Bacharela em Química Tecnológica e Industrial pela Universidade Federal de Alagoas (2018) e Técnica em Química pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco (2011).