Por que, ao longo da história, surgiram vários modelos atômicos?

Este texto é de uma resposta que eu dei no site Yahoo! Respostas, há três anos atrás… hoje, por acaso, eu a encontrei novamente, e achei que valia a pena compartilhar com vocês, porque além de citar os modelos mais conhecidos, eu também abordei as teorias pré-atômicas, baseadas mais em questões filosóficas do que experimentais, além das razões pelas quais cada modelo atômico foi proposto.

A pergunta original era: “Por que ao longo dos tempos, os cientistas propuseram diversos modelos diferentes para representar o atomo?”

“Inicialmente, era uma questão filosófica: ” do que as coisas eram feitas?”. Os gregos já se questionavam quanto a à isso, tanto que foi na Grécia que surgiram as primeiras teorias:

Tales de Mileto propôs que tudo era feito de água, Amaxímeres afirmava que tudo era feito de ar, Heráclito dizia que era de fogo que as coisas eram feitas, Empédocles acalmou os ânimos e disse que a matéria era composta por tudo isso, por ar, fogo, água e também por terra – os quatro elementos que Aristóteles ainda afirmava que podiam de transformar uns nos outros.

Então, Demócrito foi o primeiro a propôr que a matéria podia ser dividida até atingir um limite, e este menor pedacinho da matéria seria indivisível. Surgiu a primeira ideia do que seria o átomo. Porém, esta ideia foi ridicularizada e caiu em esquecimento, e ficou por séculos esquecida, visto que Demócrito viveu cerca de 3 séculos antes de Cristo.

No século XVIII, Dalton retoma as teorias referentes ao átomo, e propõe que este teria a forma de uma bola de bilhar, e seria maciço e indivisível. Porém, alguns estudos feitos depois provaram que existiam cargas elétricas negativas nos átomos. E então a teoria de Dalton foi praticamente por água abaixo, porque ela não explicava este fato.

Aí , veio a teoria de Thomsom, que afirmava que o átomo seria como um pudim de passas, com umas pasta carregada positivamente (o “pudim”) e em seu interior existiam partículas carragadas negativamente (as “passas”). Porém, Rutherford, fazendo o experimento da lâmina de ouro, descobriu que algumas partículas do raio que atravessou a lâmina foram desviados, outros puderam passar, e outros foram barrados pela lâmina. Se isso acontecia, o átomo não podia ser maciço, ele deveria ter espaços vazios. E agora, o que fazer se o pudim de passas não explicava este fato?

Surge a teoria de Rutherford, que explicava o átomo como tendo um núcleo positivo e uam eletrosfera negativa, e ainda descobriu que, como a massa do átomo era maior que a sua carga, ele deveria ter partículas sem carga, que chamou de nêutrons, e ficavam no núcleo. Aí começa a ser “desenhado ” o átomo que conhecemos, com um núcleo positivo, e elétrons negativos em torno dele.

Então vieram os outros cientistas e pergutaram: mas como os elétrons, com carga negativa, não caem no núcleo, que tem carga positiva, sendo que as cargas opostas se atraem? Se os elétrons ficarem parados, eles caem imediatamente no núcleo, se girarem ao redor deles, segundo a Física Clássica, também iriam perdendo energia até caírem no núcleo, e seria uma catástrofe! O que fazer, se o modelo de Rutherford não explicava isto?

Surge a teoria de Bohr, que demonstra o átomo da mesma maneira que Rutherford, com o nucleo positivo no centro, e os elétrons girando ao redor do núcleo, porém, como energias específicas em cada nível, o que explicava o fato de o elétron não colidir com o núcleo.

Por enquanto, ainda não surgiram questionamentos que exigissem um novo modelo, mas assim que surgir, serão necessários estudos e o modelo será reformulado. Mas até lá, o modelo de Bohr está funcionando muito bem, e por isso, é o mais aceito no momento.

É devido às falhas de um modelo atômico que surge outro para aperfeiçoá-lo ou substituí-lo.”

Na verdade, eu preciso corrigir uma coisinha que eu disse aí neste texto, já que eu simplesmente transcrevi minha resposta no Y!R para cá… O modelo de Bohr é geralmente o último modelo que estudamos no ensino médio, mas ele não é o modelo mais aceito pela comunidade científica. Hoje, temos o modelo atômico formulado pela Mecânica Quântica, que descreve o átomo (e toda partícula de dimensões extremamente pequenas como os átomos, elétrons, prótons etc) como uma função matemática. Mas peraí, então quer dizer que o átomo não é mais átomo, é uma “conta de Matemática”? Não, não é bem assim… o átomo quântico é resultado de muitos e muitos estudos, e se baseia, basicamente, na ideia de que estes corpos minúsculos podem se comportar como partícula e como onda. Isso mesmo, como partícula E como onda, e não como partícula OU como onda. O átomo não é bipolar assim, um dia acorda de bom humor e resolve ser partícula, outro dia acorda com um espírito anarquista e quer ser onda; não, ele tem estas duas características ao mesmo tempo, e são as interpretações deste comportamento que são descritas através de funções matemáticas.

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