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O modelo atômico atual surgiu devido a necessidade de corrigir as inconsistência do modelo de Bohr.

Os postulados de Bohr foram bem definidos para átomos de hidrogênio, além disso, utilizou-se de definições matemáticas que careciam de uma justificativa.

Assim, Bohr teve êxito em sua teoria, porém, realizou definições matemáticas de forma errônea. Dessa forma, surge a mecânica quântica.

Este vídeo apresenta de forma ilustrativa princípios da mecânica quântica em forma de mapa mental.

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O Modelo Atômico Atual [Mapa Mental] - Princípios Básicos da Mecânica Quântica

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De modo geral, as pesquisas realizadas possuem "etapas" básicas para produção dos novos conhecimentos.

Dessa forma, vocês podem notar que toda a teoria atômica é baseada em observações e superações. Isto é, a partir de observações e investigações, tenta-se compreender, buscando informações em outras fontes sob uma postura critica e supera as ideias anteriores.

Fique atento!!!

As pesquisas surgem a partir de uma necessidade inerente ao ser humano, sendo: social/politica/econômica.

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Muitos cientistas contribuíram para o desenvolvimento da mecânica quântica, que tenta explicar de forma  "mais real" a estrutura de um átomo.

Os postulados de Bohr explicavam muito bem o átomo de Hidrogênio (H), mas quando aplicados para outros átomos, sua teoria se mostrava incoerente.

Algumas indagações foram realizadas após os postulados de Bohr, tais como:

Será que os elétrons não absorvem energia? E se caso eu fornecesse energia para o átomo? Como poderia fornecer essa energia? Veja o vídeo na seção 9.

Hoje em dia, sabe-se que o átomo é baseado em modelos matemáticos probabilísticos e quânticos. Segundo a mecânica quântica, podemos concluir que:

A matéria é constituída por pequenas partículas, chamadas, átomos;

O átomo é divisível;

O núcleo é formado por prótons e nêutrons. Como apenas os prótons possuem carga, o núcleo é carregado positivamente;

Os elétrons situam na eletrosfera do átomo e possuem cargas negativas;

Os átomo são rearranjados durante uma reação química;

A maior parte do átomo é formado por pequenos espaços vazios;

Os elétrons formam uma nuvem eletrônica ao redor do núcleo, conforme mostra a imagem acima;

Os elétrons se movimentam em orbitais;

Na camada eletrônica existem os níveis de energia (K, L, M, N, O, P, Q) e também os subníveis eletrônicos (designados pelas letras minúsculas s,p,d,f ...);

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;

Fique atento !!!

Já sabemos que o átomo é divisível, porém, o que aconteceria  se forçássemos a quebra de um núcleo instável, através de um bombeamento de partículas?

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Existe um grande vazio na história do desenvolvimento da constituição da matéria entre a teoria de Aristóteles até os primeiros registros oficiais da teoria atômica de Dalton.

Porém, neste intervalo houveram inúmeras especulações e manifestações acerca do universo atômico. Dessa forma, as ideias de Demócrito e Leucipo até a publicação dos postulados Dalton houve um grande atraso na história da ciência atômica.

Somente com o advento da revolução industrial, em meados do século XVIII, que "surge" uma grande necessidade de realizar pesquisas sobre os gases presentes na atmosfera, devido ao grande aumento na poluição, pois até então, havia lacunas sobre a existência de fluidos gasosos, oriundos do ar atmosférico. Assim, muitos cientistas dedicaram pesquisas para compreender os gases.

A partir disso, fica evidente que há uma necessidade da sociedade por estes estudos.

Dessa forma, qual o papel do cientista em uma sociedade? será que a ciência é neutra?

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Em agosto de 1939, os físicos Leo Szilard e Eugene Paul Wigner, em agosto de 1939, escreveram uma carta para o presidente dos Estados Unidos - EUA, Franklin D. Roosevelt. No entanto, eles não tinham forças políticas para que esta carta chegasse até ele.

Assim, pediram a contribuição do Einstein, que foi um dos cientistas judeus que deixou a Alemanha, para que pudesse ajudá-los a contatar o presidente. A carta era um alerta, que relatava a possibilidade da Alemanha desenvolver uma bomba extremamente poderosa de um novo tipo, capaz de destruir uma cidade inteira.

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A busca pelo constituinte básico da matéria foi discutido por muitos anos por pesquisadores, na tentativa de compreender o universo que os cercam. No entanto, apenas no século XIX essa ideia foi retomada por Dalton, que realizou diversas previsões e estudos experimentais.

Por volta de 1808, Dalton publicou seus postulados acerca da constituição da matéria:

A matéria é constituída por pequenas partículas, chamadas, átomos;

Átomos do mesmo elemento químico são idênticos em massa e propriedades. Ex: x = x, mas x ≠ y;

Elementos químicos diferentes possuem átomo diferentes;

Os átomo são rearranjados durante uma reação química, mas não podem ser alterados;

O átomo se assemelhava a uma "Bola de Bilhar", pois era uma esfera maciça, dura, que não podia ser dividida em outras partes e nem tampouco destruída;

Fique atento!!!

A partir dos postulados de Dalton e dos boatos que existiam acerca da ideia de Demócrito, acreditava-se que o átomo era indivisível.

Mas, se a matéria é formado por átomos e matéria é tudo que ocupa lugar no espaço. Como é possível, por exemplo, rasgar um mesmo papel em vários pedacinhos?

Será que tudo pode ser quebrado em metades para sempre? Ou será que encontraremos algo tão pequeno que não pode ser mais dividido?

Conte aqui nos comentários ;-)

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Dalton criou uma notação para representar os  átomos simples e compostos. Esse modelo serviu de base para o desenvolvimento da Tabela Periódica :-)

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"Triste época! É mais fácil desintegrar um átomo do que um preconceito".

— Albert Einstein

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Este vídeo mostra como Thomson conseguiu realizar seu experimento com base na Ampola de Crookes. É possível visualizar o desvio dos raios catódicos aos serem atraídos por um polo positivo.

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Esta reportagem contém descrições e imagens que descrevem como ocorreu o bombardeio nas cidades de Hiroshima e Nagasaki e depoimentos de pessoas que vivenciaram esse período de guerra.

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Hiroshima e Nagasaki: como foi o “inferno” no qual morreram milhares após bombas atômicas - BBC News Brasil

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Nos dias 6 e 9 de agosto de 1945, os Estados Unidos realizaram os dois únicos ataques com bombas nucleares da história, no Japão. As consequências duram até hoje.

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****** RECAPITULANDO

Descoberta do elétron

Até este momento acreditava-se que o átomo não tinha cargas. Mas, será?

Thomson, baseado nas experiências realizadas por Willian Crookes, feitos com tubos de raios catódicos, elaborou a sua hipótese acerca da Teoria Atômica e pôde constatar que o átomo era uma esfera positiva na qual estão incrustados os elétrons de cargas negativas.

Postulados de Thomson:

O átomo não era uma esfera maciça;

A partir do seu experimento comprovou a natureza elétrica do átomo, sendo uma esfera positiva com elétrons incrustados;

Divisibilidade.

Mas fique atento!!

Se os átomos era uma grande esfera positiva e tinha elétrons  incrustados como essas cargas não sofriam atração? Afinal, cargas diferentes se atraem ou não? Me fale aqui nos comentários ;-)

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Olá, tudo bem? Este material foi produzido por Ana Júlia Fonseca e Carlos Emanuel Ferreira. Somos Licenciados em Química, pelo Instituto Federal do Espirito Santo - Campos Vila Velha. Temos 23 e 24 anos, respectivamente, e somos apaixonados pelo que fazemos. Nas horas vagas gostamos de reunir os amigos e bater papo. Espero que vocês gostem da plataforma, foi desenvolvida com muito amor e carinho 💘

Deixe aqui nos comentários o seu nome, idade e o que vocês mais gostam de fazer, se quiser pode colocar uma foto também pra gente se conhecer 🤞💕

***Legenda

Fundo Branco: geral

Fundo verde: texto/vídeos alternativos

Fundo Roxo: resumo

Fundo azul: jogos online

Fundo Vermelho: universo atomístico e sociedade

Fundo laranja: poesias/curiosidades/poemas/frases/músicas

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Texto resumindo acerca da evolução dos modelos atômicos

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ÍNDICE

Idéia filosófica sobre a constituição da matéria

Modelo atômico de Dalton

A descoberta do elétron

Modelo atômico de Thomson

A descoberta do próton

A experiência de Rutherford

O modelo atômico de Rutherford

A contribuição de Max Planck e Einstein

Modelo atômico de Niels Böhr

A descoberta do nêutron

O modelo de Sommerfeld

DE Broblie e Schrödinger

O Princípio da incerteza de Heizenberg

O Princípio da exclusão de Pauli

Modelo atômico clássico

Modelo atômico atual

EVOLUÇÃO DO MODELO ATÔMICO

Idéia filosófica sobre a constituição da matéria

A preocupação com a constituição da matéria surgiu por volta do século V a.C., na Grécia.

O filósofo grego Empédocres,  estabeleceu a “Teoria dos Quatro Elementos Imutáveis” onde acreditava que toda matéria era constituída por quatro elementos: água, terra, fogo e ar, que eram representados pelos seguintes símbolos:

Esses 4 elementos básicos eram aliados às quatro qualidades: quente, frio, seco e úmido:

Tudo na natureza seria formado pela combinação desses quatro elementos, em diferentes proporções.

Leucipo de Mileto (aprox. 500 a.C) nos deu a primeira noção de átomo, partindo da própria semântica da palavra: ÁTOMO vem do grego "A-TOMOS" e significa INDIVISÍVEL. Ele acreditava também que o vácuo não existia somente no mundo em que vivemos, mas muito além, no infinito espaço do cosmos. Achava, ainda, que existia um número infinito de mundos, todos compostos de um número infinito de átomos.

Demócrito de Abdera (aprox. 460 a.C), discípulo de Leucipo, explicou que a matéria era constituída de partículas em pérpetuo movimento e dotadas das seguintes qualidades: indivisibilidade, invisibilidade (pelo seu tamanho extremamente pequeno), solidez, eternidade (por ser perfeita, segundo ele), cercada por espaços vazios (o que explicava o seu movimento e diferentes densidades) e dotada de um infinito número de formas (explicando a diversidade na natureza).

Com isso, os filósofos gregos Leucipo e Demócrito desenvolveram a seguinte idéia filosófica: no universo há duas coisas, os átomos e o vácuo, o mundo é, portanto, composto de montes de matéria em um mar de vazio total. Os átomos são substâncias sólidas, infinitos em número e forma e, a maioria deles, se não todos, muito pequenos para serem vistos. Um átomo não poderia ser cortado ou dividido de qualquer maneira, e é completamente sólido. Todos os átomos estão em perpétuo movimento no vácuo.

Especula-se que o "nascimento" do conceito de átomo não ocorrera na Grécia, como normalmente aprendemos, mas sim, na Índia, com a filosofia Vaiseshika, a qual já falava que a matéria era formada de átomos indestrutíveis. A matéria, para os indianos, seria composta de partículas invisíveis e poderia ser degradada (no final dos tempos), quando os "laços" entre um átomo e o outro iriam se romper. Aí, então, eles se reorganizariam em um novo mundo. Consideravam a idéia de partícula e anti-partícula, as entidades da vida, que formavam o completo e todos os tipos de incompleto. Juntos, formariam o conhecimento pleno (yin - yang)

Modelo atômico de Dalton

Em 1808, John Dalton a partir da idéia filosófica de átomo estabelecida por Leucipo e Demócrito, realizou experimentos fundamentados nas Leis Ponderais, propôs uma Teoria Atômica, também conhecido como modelo da bola de bilhar, a qual expressa, de um modo geral, o seguinte:

O átomo é constituído de partículas esféricas, maciças, indestrutíveis e indivisíveis.

A combinação de átomos de elementos diferentes, numa proporção de números inteiros, origina substâncias químicas diferentes.

Numa transformação química, os átomos não são criados nem destruídos: são simplesmente rearranjados, originando novas substâncias químicas.

Elementos químicos diferentes apresentam átomos com massas, formas e tamanhos diferentes.

Um conjunto de átomos com as mesmas massas, formas e tamanhos apresenta as mesmas propriedades e constitui um elemento químico.

Na época de Dalton haviam sido isolados apenas 36 elementos químicos e ainda se utilizavam símbolos vindos da alquimia para representar tais elementos. O próprio Dalton foi autor de uma destas simbologias. Veja a ilustração a seguir adaptada de um de seus livros:

Os símbolos de Dalton não eram muito diferentes dos símbolos mais antigos da alquimia, porém traziam uma inovação. Cada átomo possuía um símbolo próprio e a fórmula de um composto era representada pela combinação destes símbolos. Veja os exemplos:

A nomenclatura utilizada por Dalton, que é basicamente a mesma utilizada até hoje, foi introduzida pelo Francês Antoine Lavoisier, em 1787, no livro Methods of Chemical Nomenclature. Antes de ser decapitado, em 1794 na revolução francesa, entre outras coisas, Lavoisier escreveu o livro Reflexions sur le Phlogistique (1783), que terminou com a teoria do flogistico e também escreveu o livro Traité Élémentaire de Chimie, em 1789, que é considerado como o primeiro livro da Químicamoderna.

O uso de símbolos abstratos só terminou por volta de 1813-1814, com Berzelius, que, além de ter isolado o cálcio, bário, estrôncio, silício, titânio e o zircônio, também descobriu o selênio, o tório e o césio. Quando Berzelius decidiu que era hora de mudar as coisas ele realmente mudou. Tendo em vista que os símbolos antigos não eram fáceis de escrever, desfiguravam os livros e não colaboravam em nada para a sua memorização, Berzelius propôs que os símbolos fossem representados por letras, baseadas na letra inicial do nome em Latim de cada substância elementar.

Com algumas alterações, os símbolos dos elementos continuam os mesmos até hoje. Por exemplo, Oxigênio = O, Chumbo = Pb....

A Descoberta do Elétron

Tubos de raios catódicos

Com o aparecimento das ampolas de Crookes (tubos especiais com as quais consegue-se reduzir a pressão interna até 10⁻⁹ atm) em 1897, J. J. Thomson dedicou-se a pesquisar a natureza dos raios catódicos (feixe que sai do cátodo), concluindo que:

1) Os raios catódicos são corpusculares, pois quando interceptam um molinete de mica, este entra em rotação:

2) Os raios são constituídos de partículas com carga elétrica, pois são desviados por um campo elétrico e magnético e, pelo sentido do desvio, as partículas são negativas sendo denominadas de elétrons:

3) Pela medida do desvio dos raios catódicos sob ação de um campo magnético, ele pode determinar a relação e/m entre a carga do elétron (e) e sua massa (m).

Modelo atômico de Thomson

No final do século XIX (1874), Joseph John Thomson, através de experimentos de descargas elétricas em alto vácuo, sugeriu um modelo de átomo em que o átomo fosse maciço, esférico, descontínuo, formado por um fluido com carga elétrica positiva, no qual estariam dispersos os elétrons com carga negativa, que neutralizam totalmente as cargas positivas do fluido. O próprio Thomson associou o seu modelo a um “pudim de passas”.

Modelo atômico do pudim de passas

A Descoberta do Próton

Em 1886, Goldstein obteve os raios canais, que se propagam em sentido oposto ao dos raios catódicos. Experiências posteriores mostram que:

1) Os raios canais são constituídos por partículas positivas denominadas prótons;

2) A massa das partículas constituintes dos raios canais é aproximadamente igual à massa das moléculas do gás residual (gás contido no interior da ampola de Goldstein);

3) Quando o gás residual é o hidrogênio, a massa das partículas dos raios canais é a menor e aproximadamente 1836 vezes maior que a massa do elétron, e a carga dessas partículas é igual à do elétron, com sinal contrário.

A experiência de Rutherford

Em 1911, Ernest Rutherford, cientista nascido na Nova Zelândia, realizou um experimento, para comprovar o modelo proposto atômico por Thomson, que consistiu em bombardear uma fina folha de ouro (0,0001 cm) com partículas positivas e pesadas, denominadas partículas alfa (α), emitidas por um elemento radioativo chamado polônio.

Durante a realização da experiência, Rutherford observou que:

a)    a maioria das partículas α atravessaram a folha de ouro sem sofrer desvios e sem alterar a superfície da folha de ouro.

b)    algumas partículas α sofreram desvios ao atravessar a folha de ouro.

c)    muito poucas partículas α não atravessaram a folha de ouro e voltaram.

O modelo atômico de Rutherford

Em função dos resultados obtidos, Rutherford concluiu que:

1- como a maioria das partículas α atravessaram a folha de ouro sem sofrer desvios, pode-se concluir que o átomo é descontínuo, ou seja, predominam grandes espaços vazios denominados eletrosfera onde estariam localizados os elétrons.

2- como algumas partículas α sofreram desvios ao atravessar a folha de ouro, pode-se concluir que o átomo é constituído por uma pequena região maciça, denominada de núcleo, onde estaria concentrada a massa do átomo.

3- como muito poucas partículas α, carregadas positivamente, não atravessaram a folha de ouro, sabendo-se que cargas de mesmo sinal se repelem, pode-se concluir que o núcleo do átomo é positivo.

4- a contagem do número de partículas que atravessam e que sofreram desvio permite fazer uma estimativa de que o raio de átomo de ouro (núcleo + elestrofera) é da ordem de 10 mil a 100 mil vezes maior do que o seu próprio núcleo. Por efeito de comparação, podemos imaginar se o núcleo atômico como sendo uma formiga, o átomo teria a dimensões comparáveis á extensão do maracanã.

Modelo atômico semelhante ao sistema solar: elétrons em orbitas circulares na eletrosfera

O experimento da folha de ouro, permitiu a criação de um modelo atômico semelhante ao Sistema Solar, onde o átomo seria constituído de duas regiões distintas:

I)    Um núcleo, pequeno e positivo, que contém praticamente toda a massa do átomo.

II)  Uma região negativa, praticamente sem massa, que envolve o núcleo, apresentando carga negativa, denominado eletrosfera.

ILUSTRAÇÃO DO MODELO ATÔMICO PLANETÁRIO DE RUTHERFORD.

A CONTRIBUIÇÃO DE MAX PLANCK E EINSTEIN

Em 1900, Max Planck, físico alemão, descobriu que átomos ou moléculas absorviam ou emitiam energia apenas em quantidades discretas, ou seja, em parcelas pequenas e muito bem definidas. Definiu o conceito de QUANTUM como sendo a quantidade de energia que pode ser emitida ou absorvida na forma de radiação eletromagnética. Acabara de conceber a idéia de energia DESCONTíNUA, ou quantizada. Albert Einstein, em 1905, chamou os quanta de Planck de photons (fótons) e estabeleceu, ainda, que energia tem massa.

NOTA: A importância de se ter uma noção de energia quantizada é utilizada para compreendermos o próximo avanço no estudo do átomo: o Modelo Atômico de Böhr. Lembrar, então, que a energia é descontínua ( idéia de pacotinhos de energia ).

Modelo atômico de Niels Böhr

Niels Henrik David Bohr

Em 1913, Niels Böhr, p or meio de pesquisas e análise das teorias da época, como a do efeito Zeeman, do efeito fotoelétrico, das séries espectrais dos elementos químicos e, principalmente, a teoria de Planck, Böhr percebeu que deveria haver alguma relação entre as energias dos elétrons em suas órbitas atômicas e as correspondentes freqüências, conforme sugeria a teoria da radiação de Max Planck.

Por que a luz comum forma o arco-íris ao passar por uma nuvem? Por que certos átomos quando aquecidos, emitem luz de uma só cor, como acontece com as “lâmpadas de sódio” (luz amarela) existentes em nossas estradas?

Böhr propôs a seguinte explicação para estes fenômenos:

“Os elétrons giram ao redor do núcleo em um número limitado de órbitas bem definidas, que são denominadas de órbitas estacionárias, com determinados níveis de energia.

Quando um elétron absorve uma determinada quantidade de energia do exterior (luz, calor ou eletricidade) ele salta para uma órbita (nível) mais energética (estado excitado).

S alto do elétron

Ao retornar para a órbita original, o elétron perde energia na forma de ondas eletromagnéticas (luz de cor bem definida).

R etorno do elétron

Esses saltos se repetem milhões de vezes por segundo, produzindo assim uma onda eletromagnética, que nada mais é do que uma sucessão de ondas emitidas.

POSTULADOS DE BÖHR

1. A energia radiada não é emitida ou absorvida de maneira contínua, somente quando um elétron passa de uma órbita estacionária para outra diferente ( salto quântico ).

2. Os elétrons giram em torno do núcleo em órbitas circulares e bem definidas (fixas) que são as órbitas estacionárias. Mais tarde, seriam as chamadas "camadas eletrônicas" (K,L,M,N,O,P e Q).

3. O equilíbrio dinâmico dos sistemas nos estados estacionários se dá pelas leis da mecânica clássica, o que não é verificado quando um elétron passa para um diferente estado estacionário.

4. Ao passar de um estado estacionário para outro, um elétron absorve uma radiação bem definida, que é o quantum, dado pela relação E = h.v , onde v é a freqüência e h é a constante de Planck.

Simplificando, observamos que:

APLICAÇÕES DO MODELO DE BOHR

-Teste da chama

Teste da chama com CuSO₄: uma das mais importantes propriedades dos elétrons é que suas energias são "quantizadas",ou seja, um elétron ocupa sempre um nível energético bem definido e não um valor qualquer de energia. Se no entanto um elétron for submetido a um fonte de enrgia adequada (calor, luz, etc.), pode sofrer uma mudança de um nível mais baixo para outro de energia mais alto (excitação). O estado excitado é um estado meta-estável (de curtíssima duração) e, portanto, o elétron retorna imediatamente ao seu estado fundamental. A energia ganha durante a excitação é então emitida na forma de radiação visível do espectro eletromagnético que o olho humano é capaz de detectar ou não. Como o elemento emite uma radiação característica, ela pode ser usada como método analítico

-Fogos de artificio

FOGOS DE ARTIFÍCIO: Os fogos de artifício modernos empregam perclorato, substâncias orgânicas como amido ou açúcar, produtos do petróleo e pequenas quantidades de metais para dar cor. O funcionamento fundamenta-se na excitação dos elétrons que, ao retornarem a sua órbita original, emitem luz com cores diferentes. Aqui, uma exibição de fogos de artifício na cidade de Nova York.

-Luminosos e lâmpadas (neônio e lâmpadas de vapor de Na ou Hg)

LUMINOSOS: A imagem mostra como brilham as luzes de néon na noite de Las Vegas (EUA). As lâmpadas de néon são usadas na arte, na publicidade e até em balizas de aviação. Para fabricá-las, enche-se com gás néon, a baixa pressão, tubos de vidro dos quais todo o ar foi retirado. Ao aplicar eletricidade, uma corrente flui através do gás entre os dois eletrodos fechados dentro do tubo. O néon forma uma banda luminosa entre os dois eletrodos. (Neônio – luz vermelha, Argônio – luz azul, Neônio + gás carbônico – luz violeta).

-Fluorescência e Fosforescência: Luminescência é a emissão de luz causada por certos materiais que absorvem energia e podem emiti-la em forma de luz visível. Se o intervalo entre absorção e emissão é curto (ocorre imediatamente), o processo se denomina fluorescência; quando o intervalo é longo (ocorre em alguns segundos ou algumas horas), fosforescência. As telas das televisões são recobertas por materiais fluorescentes, que brilham ao serem estimulados por um raio catódico. A fotoluminescência se produz quando determinados materiais são irradiados com luz visível ou ultravioleta.

Fluorescência se define como as propriedades das substâncias de adquirirem luminescência ao serem submetidas aos raios ultravioletas, ou seja, quando são iluminadas.

O melhor exemplo prático da aplicação da fluorescência é a sinalização de trânsito, você já reparou que nas rodovias existem placas que se iluminam quando os faróis do carro vão de encontro a elas. Este efeito permite visualizarmos o que está escrito nas placas, imagine se não existisse esta propriedade? Como as placas seriam lidas à noite?  Mas quais substâncias são responsáveis por este fenômeno químico? O Tetracianoplatinato de Bário e Sulfeto de Zinco (ZnS). A excitação dos elétrons produz energia capaz de gerar luz.

Os interruptores feitos com material fosforescente são visíveis no escuro graças ao retorno gradual dos elétrons excitados.

Fosforescência é observada quando uma substância possui luminescência própria, por exemplo, os mostradores de relógio

-Raio Laser

O raio laser é um tipo de radiação eletromagnética visível ao olho humano. O laser hoje é muito aplicado como, por exemplo, nas cirurgias médicas, em pesquisas científicas, na holografia, nos leitores de CD e DVD como também no laser pointer utilizado para apresentação de slides. Na indústria o laser de dióxido de carbono tem sido muito utilizado, pois possibilita um processo rápido de corte e solda de materiais

-Bioluminescência: a luz dos vaga-lumes.

O vaga-lume é um inseto coleóptero que possui emissões luminosas devido aos órgãos fosforescentes localizados na parte inferior do abdômen. Essas emissões luminosas são chamadas de bioluminescência e acontecem devido a reações químicas onde a luciferina é oxidada pelo oxigênio nuclear produzindo oxiluciferina que perde energia fazendo com que o inseto emita luz. Na reação química, cerca de 95% aproximadamente da energia produzida transforma-se em luz e somente 5% aproximadamente se transforma em calor. O tecido que emite a luz é ligado na traquéia e no cérebro dando ao inseto total controle sobre sua luz.

ELETROSFERA

As idéias estabelecidas por Böhr contribuíram para estabelecer que no moderno modelo atômico, os elétrons devem se distribuir na eletrosfera do átomo em determinados níveis de energia (n), sendo conhecidos atualmente 7 níveis de energia (n = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7) ou, ainda, 7 camadas eletrônicas (K, L, M, N, O, P, Q).

Em cada camada ou nível de energia existe um número máximo de elétrons determinado experimentalmente.

A seguir temos os níveis (camadas) e o número máximo de elétrons permitidos para os atuais elementos:

Camada

Nível de energia (n)

Número máximo de elétrons

K

1

2

L

2

8

M

3

18

N

4

32

O

5

32

P

6

18

Q

7

8

Descoberta do nêutron

James Chadwick

Em 1932, o físico inglês James Chadwick constatou que os núcleos dos átomos, assim como as próprias partículas alfa, continham em sua estrutura, além dos prótons que lhes conferiam carga positiva, outras partículas, de carga elétrica neutra e massa aproximadamente igual à do próton, que evitam a repulsão dos prótons, denominadas de nêutrons. (leia mais sobre a descoberta do nêutron).

O MODELO DE SOMMERFELD

O físico alemão Arnold Johannes Wilhelm Sommerfeld em 1916 apresentou um novo modelo atômico baseado na mecânica quântica, sobre o qual afirmava que os elétrons descreviam órbitas circulas e ELÍPTICAS ao redor do núcleo. Considerou, ainda, que a energia liberada como fóton era pelo fato de as camadas eletrônicas possuírem certas subdivisões, os subníveis energéticos - s, p, d, f. Para ele, uma órbita era circular (s) e as demais, elípticas.

Utilizando a Teoria da Relatividade Restrita, Sommerfeld foi capaz de explicar o desdobramento da série clássica de Balmer relativa ao átomo de Hidrogênio.

A série de Balmer corresponde às transições entre o nível 2 e os níveis 3,4,5...

DE BROGLIE E SCHRÖDINGER

O físico austríaco Erwin Schrödinger (1887-1961) foi o primeiro a introduzir o conceito de ORBITAL como sendo uma região de máxima probabilidade de encontrarmos um elétron, baseado nas teorias de Einstein, Planck e De Broglie.

O orbital  s  possui forma esférica ...................

e os orbitais  p  possuem forma de halteres. ............

O francês Louis de Broglie (1892-1987) foi o primeiro cientista a falar sobre mecânica ondulatória e admitir o comportamento dual do elétron, ora partícula, ora onda, em um movimento contínuo, o que o caracteriza como partícula-onda. Modernamente, aceita-se esse modelo. O elétron apresenta caráter duo por apresentar massa (partícula) e movimento ondulatório na eletrosfera (onda).

O PRINCÍPIO DA INCERTEZA DE HEINSENBERG

Segundo o Princípio da Incerteza do alemão Heisenberg (1901-1976), não se pode conhecer com precisão absoluta a posição ou o momento (e, portanto, a velocidade) de uma partícula. Isto acontece porque para medir qualquer um desses valores acabamos os alterando, e isto não é uma questão de medição, mas sim de física quântica e da natureza das partículas.

O princípio da incerteza é equacionado através da fórmula:

No seu nível mais fundamental, o princípio da incerteza é uma conseqüência da dualidade partícula-onda e do princípio de Broglie. Se uma partícula encontra-se em uma região com erro ∆x, então seu comprimento de onda natural deve ser menor que ∆x, o que requer um momento elevado, variando entre -h/Δx e h/Δx. Aí está a incerteza! O raciocínio é análogo para a indeterminação do momento.

O PRINCÍPIO DA EXCLUSÃO DE PAULI

O princípio de exclusão de Pauli é um princípio da mecânica quântica formulado por Wolfgang Pauli em 1925. Ele afirma que dois férmions idênticos não podem ocupar o mesmo estado quântico simultaneamente. Uma forma mais rigorosa de enunciar este princípio é dizer que a função de onda total de um sistema composto por dois fermions idênticos deve ser anti-simétrica. Para elétrons de um mesmo átomo, ele implica em que dois elétrons não podem ter os mesmos quatro números quânticos. Por exemplo, se os números quânticos n, l, e ml são iguais nos dois elétrons, estes deverão necessariamente ter os números ms diferentes, e portanto os dois elétrons têm spins opostos.

SAIBA MAIS SOBRE....

TRITURADORES DE ÁTOMOS

O nome próprio é portentoso: Grande Colisor Elétron-Pósitron. O nome de família não é menos respeitável: superacelerador de partículas. Trata-se do maior instrumento de pesquisa do mundo. Serve para estudar a vida íntima do átomo e a origem do Cosmo.

Cerca de 100 metros abaixo do solo, na periferia da cidade de Genebra, na Suíça, funciona o maior complexo científico já construído no planeta. Na superfície, a paisagem da região de fronteira com a França é de um sossegado cartão-postal de outros tempos: pequenos bosques, pastagens e a cordilheira do Jura, que separa os dois países. Mas, ao tomar num dos oito pontos de acesso construídos no campo o que em circunstâncias normais seria apropriadamente chamado elevador, o visitante mergulha de repente num mundo de vertigem - uma espécie de catedral subterrânea feita de aço e governada por dispositivos eletrônicos. São os controladores do LEP, iniciais em inglês de Grande (Colisor) Elétron-Pósitron, um túnel em formato de anel de 27 quilômetros de circunferência e 7 metros de diâmetro.

Acelerador de partículas.

Trata-se da jóia da coroa de um dos mais renomados estabelecimentos de pesquisa do século, o CERN, sigla que originalmente designava em francês o Centro Europeu de Investigações Nucleares, depois rebatizado Laboratório Europeu de Física de Partículas, exemplo de bem-sucedida colaboração internacional em ciência. Inaugurado há apenas quatro meses, o LEP nasceu para ajudar a conhecer mais de perto algumas das frações ínfimas de matéria do Universo. É um paradoxo: para devassar essas partículas que não medem mais de 1 bilionésimo de milésimo de milímetro, os físicos europeus tiveram de construir uma estrutura gigantesca.

A instalação pode ser comparada a um autódromo, por onde os elétrons, componentes dos átomos com carga elétrica negativa, se precipitam em desvairada corrida. Em sentido contrário precipitam-se as antipartículas pósitrons - elétrons com carga positiva. Nesse proposital curso de colisão, milhares e milhares de partículas e antipartículas, deslocando-se quase à velocidade da luz, acabam por se aniquilar mutuamente, liberando energia equivalente à fissão de quinhentos núcleos de átomos de urânio. Mas esse é apenas um valor teórico: não se trata ali de experiências atômicas, ao menos no sentido comum da expressão. O que os físicos pretendem com os choques que planejaram é servir-se depois de uma salada de partículas básicas, coisa ainda menor que o elétron e que sua imagem espelhada, o pósitron.

De fato, com a ajuda dos aceleradores se descobriu que tudo o que existe - rigorosamente tudo - é feito apenas de três famílias de partículas elementares indivisíveis: quarks, léptons e bósons. Os quarks fazem os nêutrons e prótons no núcleo dos átomos. Os léptons fazem os elétrons, entre outras coisas. Os bósons formam uma classe especial de partículas mensageiras, responsáveis pelas interações entre as outras famílias.

Essas mensageiras ajudam grupos de quarks e outros de léptons a se combinar com as quatro forças básicas que regem o Universo, criando todos os corpos compostos. Tais forças, como se sabe, são a gravitacional, o eletromagnetismo e as interações forte (responsável pela coesão do núcleo atômico) e fraca (que rege os fenômenos da radioatividade). Desde Einstein, na década de 30, os físicos acreditam que essas forças são manifestações de uma força única que agiu somente nos instantes que se seguiram ao Big Bang, a explosão que teria originado o Universo.

A descoberta do elétron inaugurou a era das partículas elementares. Depois de 100 anos de pesquisa, conhecemos cerca de 10 diferentes partículas elementares e temos um modelo, como Modelo Padrão, que descreve com extraordinária precisão o comportamento dessas partículas.

Famílias das partículas elementares, segundo o chamado Modelo Padrão.

Os quarks são considerados as partículas fundamentais da matéria porque constituem os prótons e os nêutrons, o núcleo do átomo. Mas, fora do núcleo, existe outra família de partículas — a dos léptons

A família dos quarks:

Existem seis. Mas apenas dois, o up e o down, conseguem se manter inteiros na natureza, hoje. Os outros precisam de muito mais energia para sobreviver. Parece esquisito, mas todos eles têm carga elétrica de (- 1/3) ou (+ 2/3)

Up(pra cima)

O menor dos quarks tem um longo tempo de vida. Cada próton possui  dois ups e cada nêutron, um

Charm (charmoso)

Só é criado dentro dos aceleradores e tem um tempo de vida brevíssimo: 10 -13 segundos

Top (topo)

O mais obeso dos quarks equivale a 237 quarks up  e down. Vive apenas 10 -23 segundos

Down (pra baixo)

É o irmão do up e também parte fundamental da matéria. Cada próton tem um down  e cada nêutron, dois

Strange (estranho)

O irmão do charm também não existe mais. Sobrevive muito pouco tempo nos aceleradores

Bottom (fundo)

Pesado demais para sobreviver no Universo de hoje. Nos aceleradores, dura só10 -13segundos

Os léptons são partículas constituintes da eletrosfera que participam na interação eletromagnética e na interação fraca.

A família dos léptons:

O pai-de-todos, o elétron, tem duas versões mais pesadas: o muon e o tau — todos com carga elétrica de (+1) ou (–1). Seus irmãos neutrinos são partículas mais exóticas: não possuem carga elétrica e não se sabe ainda se têm massa

Elétron

Presente em toda matéria comum, é responsável pela eletricidade e pelas reações químicas

Múon

Primo mais pesado do elétron, sobrevive nos aceleradores apenas dois milionésimos  de segundo

Tau

O mais pesado de todos os léptons sobrevive  por um período de tempo curtíssimo

Elétron neutrino

Possivelmente  não tem  nenhuma massa.  A cada segundo, bilhões dessas partículas atravessam  nosso corpo

Múon neutrino

Surge sempre junto com  o múon, só  nos raios cósmicos  ou nos aceleradores  de partículas

Tau neutrino

O irmão  mais magro  do tau ainda não foi descoberto, mas a teoria  garante que  ele existe

Os Bósons são partículas mediadoras entre os quarks e léptons, que transmitem as forças da natureza.

Partículas de matéria que transmitem forças.

A família dos Bósons:

Grávitons: transmitem a força da gravidade.

Glúons: carregam a força forte que mantém os quarks juntos.

Fótons: partículas quânticas de luz, transmitem a força eletromagnética entre os elétrons e o núcleo atômico.

Bósons vetores: transmitem força entre os nêutrons e prótons no núcleo atômico.

Modelo atômico clássico

Podemos concluir que a matéria é constituída por pequenos núcleos, altamente densos onde concentra-se a massa do átomo, carregados positivamente, constituídos de prótons (p) e nêutrons (n), cercados por regiões praticamente vazias denominadas de eletrosfera, onde encontram-se os elétrons (e), de carga negativa.

Modelo atômico Atual

Modelo atômico da nuvem eletrônica

Os cientistas abandonaram a idéia de que o elétron descrevia uma trajetória definida em torno do núcleo e passaram a admitir que existem zonas onde há maior probabilidade de encontrar os elétrons, designadas por orbitais.

Visite também..

http://newton.cnice.mec.es/materiales_didacticos/el_atomo/index.html

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Este site foi atualizado em 19/12/10

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Mensagem de texto recebida no dia 17/06/22 as 08:23

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Escreve aqui nos comentários como você responderia esta mensagem com base nos conhecimentos sistematizados em sala de aula ⬇

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Foto tirada da matéria de jornal encontrada dobrada dentro da carta 

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A ROSA DE HIROXIMA

Pensem nas crianças
Mudas telepáticas
Pensem nas meninas
Cegas inexatas
Pensem nas mulheres
Rotas alteradas
Pensem nas feridas
Como rosas cálidas
Mas oh não se esqueçam
Da rosa da rosa
Da rosa de Hiroxima
A rosa hereditária
A rosa radioativa
Estúpida e inválida
A rosa com cirrose
A antirrosa atômica
Sem cor sem perfume
Sem rosa sem nada.

- Vinicius de Moraes

O poema recebeu esse nome como um protesto sobre as explosões das bombas atômicas ocorridas na cidade de Hiroshima e Nagasaki, no Japão, durante a Segunda Guerra Mundial.

Que sensações o poema provoca em você? Retire do poema palavras que nos remetem imediatamente ao seu tema e deixe aqui no comentários ;-)

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Ney Matogrosso - Metamorfose Ambulante (Ao Vivo)

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Deixe aqui no comentários quais átomos vocês montaram. Aproveite e conte-nos quantos nêutrons, prótons e elétrons foram necessários para o átomo formado  ;-)

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Conhecimento sobre mundo atômico teve colaboração de físico brasileiro

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Conhecimento sobre mundo atômico teve colaboração de físico brasileiro

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Matéria publicada em 04/02/2012 no site da globo noticias

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Filósofos da Grécia antiga admitiam que a matéria é formada por minúsculas partículas indivisíveis, uniformes, duras, sólidas e eternas. Demócrito, filósofo grego que viveu no século 5 a.C., chamou essas diminutas partículas de átomos - que, em grego, significa indivisível.
Joseph John Thomson (Foto: Reprodução de TV)
Essa concepção foi mudada em 1897, quando o físico inglês Joseph John Thomson anunciou a descoberta de uma partícula que habita o interior do átomo, o elétron. Com essa descoberta, Thomson mudou mais de dois mil anos de história, e mostrou que o átomo podia ser dividido. A palavra átomo, apesar de ser usada até hoje, se tornou uma contradição: o átomo era divisível! Faltava propor agora um modelo para explicar como os elétrons se distribuíam dentro do átomo. Em 1903, Thomson idealizou um modelo para a estrutura atômica que se assemelhava a um 'pudim com ameixas'. Nele, os elétrons estariam distribuídos em uma massa uniforme de carga positiva, como ameixas dentro de um pudim.

Desde 1896, o casal Pierre e Marie Curie vinha estudando a radiação emitida pelos sais de urânio, descoberta pelo físico francês Henri Becquerel. Esse fenômeno mais tarde ganhou o nome de radioatividade.

Após vários anos de trabalho constante, através da concentração de várias classes de um mineral chamado pechblenda, que emitia mais radiação que o urânio, o casal Curie isolou dois novos elementos químicos. O primeiro foi nomeado polônio, em referência ao país natal de Marie, e o outro foi chamado rádio. Os termos radioativo e radioatividade foram inventados pelo casal para caracterizar a energia liberada espontaneamente por este novo elemento químico.

Marie, Pierre e Henri Becquerel receberam o Prêmio Nobel de Física de 1903, "em reconhecimento pelos extraordinários serviços obtidos em suas investigações conjuntas sobre os fenômenos da radiação". Marie foi a primeira mulher a receber o prêmio.
Ernest Rutherford (Foto: Reprodução de TV)
Nenhum dos cientistas envolvidos nas pesquisas de radioatividade naquela época podia imaginar a energia que um átomo contém em seu núcleo. Na verdade, eles nem sabiam que o átomo possui um núcleo. Somente em 1911, com as pesquisas do físico inglês, de origem neozelandesa, Ernest Rutherford, a humanidade veio saber da existência de um núcleo positivo e minúsculo no átomo, onde se concentrava praticamente toda a massa.

Nesse ano, Ernest Rutherford trabalhava na Universidade de Manchester, Inglaterra, e, com dois assistentes, fez uma experiência muito importante, que veio alterar e melhorar profundamente a visão do modelo atômico. Resumidamente, a experiência consistiu no seguinte: um material radioativo emitia partículas alfa (positivas) que atravessavam uma lâmina finíssima de ouro. Rutherford observou que a maioria das partículas alfa atravessava a lâmina de ouro como se fosse uma peneira; apenas algumas partículas desviavam ou até mesmo retrocediam.

Rutherford descobriu que a lâmina de ouro não era constituída por átomos maciços e justapostos, como pensava Thomson. Pelo contrário, a lâmina seria formada por núcleos pequenos, densos e eletricamente positivos, dispersos em grandes espaços vazios.

Os grandes espaços vazios explicariam por que a maioria das partículas alfa não sofre desvios. Entretanto, lembrando que as partículas alfa são positivas, é fácil entender que, no caso de uma partícula alfa passar próximo de um núcleo (também positivo), ela seria fortemente desviada; e no caso extremo de uma partícula alfa "bater" em um núcleo, ela seria repelida para trás. Isso acontece porque cargas elétricas iguais se repelem.

Mas, se o ouro apresenta núcleos positivos, como explicar o fato de a lâmina de ouro ser eletricamente neutra?

Rutherford imaginou, então, que ao redor do núcleo positivo giravam partículas muito menores (que não atrapalham a passagem das partículas alfa), com carga elétrica negativa (para contrabalançar a carga positiva do núcleo) - os elétrons. No novo modelo atômico proposto por Rutherford, o átomo seria semelhante ao sistema solar: o núcleo representaria o Sol e os elétrons seriam os planetas, girando em órbitas circulares.

Quase toda a massa do átomo (aproximadamente 99%) estava concentrada no núcleo. Se o núcleo fosse do tamanho da cabeça de um palito de fósforo, o átomo teria o tamanho do estádio do Maracanã. Rutherford chegou a se mostrar surpreso com sua descoberta e resumiu seu espanto na frase: "O átomo é um grande vazio!"

O modelo do átomo proposto por Rutherford apresentava alguns problemas. Os físicos da época sabiam que, ao girar em torno do núcleo, os elétrons emitem um tipo de luz chamado luz síncrotron. A cada emissão, haveria perda de energia e a órbita do elétron se reduziria. Isso ocorreria até os elétrons ficarem próximos do núcleo e acabarem sendo engolidos por ele, o que causaria a implosão do próprio átomo. O que estava errado então no modelo de Rutherford? Afinal de contas, os cientistas sabiam que isso, na prática, não acontecia. Como resolver esse problema?
Niels Bohr (Foto: Reprodução de TV)
Na primavera de 1912, o jovem físico dinamarquês Niels Bohr passou a trabalhar no Laboratório de Rutherford, em Manchester, dedicando-se ao estudo do núcleo atômico. O dois ficaram muito próximos e partilhavam uma paixão: o futebol. No entanto, acabaram se desentendendo em função das críticas de Bohr ao modelo atômico de seu chefe. No ano seguinte, ao voltar à Dinamarca, Bohr procurou resolver o problema do modelo de Rutherford usando a Teoria Quântica, relativamente nova, já que havia sido fundada em 1900. Foi quando o físico alemão Max Planck acabou tendo que postular que, na natureza, a energia é gerada e absorvida em pacotinhos e não de modo contínuo. Esses pacotinhos ganharam o nome de quantum. Bohr achava que seria possível criar um novo modelo atômico capaz de explicar a forma como os eletróns absorvem e emitem energia radiante. Em 1913, estudando o átomo de hidrogênio, ele conseguiu formular um novo modelo atômico.

Bohr concluiu que os elétrons do átomo não emitiam radiações enquanto permanecessem na mesma órbita. A emissão de luz só acontecia quando os elétrons se deslocavam de um nível de maior energia (órbita mais distante do núcleo) para outro de menor energia (órbita menos distante).

A Teoria Quântica permitiu-lhe formular essa concepção de modo mais preciso: as órbitas não se localizariam a quaisquer distâncias do núcleo, pelo contrário, apenas algumas órbitas seriam possíveis, cada uma delas correspondendo a um nível bem definido de energia do elétron. A transição de uma órbita para a outra seria feita por saltos, pois, ao absorver energia, o eletrón saltaria para uma órbita mais externa e, ao emiti-la, voltaria para sua órbita original.

A teoria de Bohr representou um passo decisivo no conhecimento do átomo. Pela primeira vez, a Teoria Quântica estava sendo aplicada ao átomo. A publicação de sua teoria sobre a constituição do átomo teve uma enorme repercussão no mundo científico. Com apenas 28 anos de idade, Bohr se tornou um físico famoso e tinha uma brilhante carreira. De 1914 a 1916 foi professor de física teórica na Universidade de Manchester. Mais tarde, voltou para Copenhague, onde foi nomeado diretor do Instituto de Física Teórica em 1920. Em 1922, a sua contribuição foi internacionalmente reconhecida quando recebeu o Prêmio Nobel de Física.

O descobrimento do nêutron, em 1932, pelo físico britânico James, assistente de Rutherford, serviu para desvendar completamente a composição dos átomos. Por um momento, o universo em sua totalidade tornou-se muito simples: todas as substâncias constituíam-se unicamente de três partículas elementares: prótons e nêutrons no núcleo e, fora dele, elétrons. Só bem mais tarde, se saberia que tanto prótons quanto nêutrons são formados por partículas ainda menores: os quarks. Ainda na década de 1930, outras partículas começaram a ser descobertas: o pósitron, a primeira partícula de antimatéria; e o múon, que, por uma década, foi confundido com outra partícula; o píon, responsável por manter "colados" prótons e nêutrons no núcleo atômico.

A confusão entre essas duas partículas foi desfeita apenas em 1947, na Inglaterra, em um experimento que teve a participação determinante do, então jovem, físico brasileiro Cesar Lattes.

Na década de 1940 e na seguinte, um sem-número de novas partículas foram descobertas. Hoje, pouco mais de um século depois de Thomson ter mostrado que o átomo era divisível, a física conhece mais de uma centena de partículas.
Richard Feynman (Foto: Reprodução de TV)
Em 1959, uma palestra visionária antecipava a capacidade do ser humano de mexer no próprio átomo. O físico norte-americano Richard Feynman disse em dezembro daquele ano para seus colegas descrentes da Sociedade Americana de Física: "Não tenho receio de considerar como questão final se, no futuro distante, nós pudermos arranjar os átomos da maneira que quisermos."

Feynman falou em mexer átomos num tempo em que ninguém sequer tinha visto um deles. Trinta anos depois, o sonho do físico ganhou forma com o nascimento da nanotecnologia, assim chamada porque seus objetos de estudo costumam ser medidos em nanômetros (1 milhão de vezes menor que 1 milímetro). Considerada a semente da nanotecnologia, aquela palestra soa hoje como profecia.

"O que aconteceria se pudéssemos mover átomos?", perguntou Feynman à plateia. Hoje, os cientistas que os manipulam são capazes de responder imaginando o futuro: podem-se construir supercomputadores que caibam no bolso, gravar bibliotecas inteiras em superfícies de centímetros quadrados, colocar microssondas para fazer testes sanguíneos dentro do corpo.

A nanotecnologia só existe hoje como prática porque, há quase 60 anos, os cientistas que estudavam a matéria derrubaram sólidos conceitos da física clássica, criaram e desenvolveram a física quântica.

A clássica imagem do átomo como um núcleo de prótons e nêutrons, e os elétrons girando em torno dele também foi por água abaixo. O aspecto mais importante da física quântica para os nanocientistas é a descoberta de que os elétrons às vezes andam por onde não deveriam. Normalmente, os elétrons param de se mover quando não têm energia para transpor uma barreira à sua frente. Para a física quântica, no entanto, há determinadas circunstâncias em que os elétrons encontram uma barreira tão fina que há probabilidade de que eles simplesmente a ignorem e sigam em frente: é o chamado efeito de tunelamento ou efeito túnel.

O efeito túnel é mais ou menos assim: o elétron tenta por diversas vezes e até conseguir atravessar uma barreira. O efeito túnel foi confirmado em 1981 graças à construção de um aparelho capaz de enxergar átomos - o microscópio de tunelamento. Ele também permitiu a manipulação dos átomos, como Feynman havia previsto.

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Conhecimento sobre mundo atômico teve colaboração de físico brasileiro

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Filósofos da Grécia antiga admitiam que a matéria é formada por minúsculas partículas indivisíveis, uniformes, duras, sólidas e eternas. Demócrito, filósofo grego que viveu no século 5 a.C., chamou essas diminutas partículas de átomos - que, em grego, significa indivisível. ...

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O experimento consistia, basicamente, em lançar contra uma uma lâmina de ouro, um feixe de partículas “alfas”.

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Ilustração do experimento proposto por Rutherford

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Ilustração do experimento proposto por Rutherford

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**** RECAPITULANDO

Após a experiência realizada com uma lâmina de ouro, Rutherford, pôde concluir que o átomo era formado por:

Pequenos espaços vazios;

Os elétrons giram em torno do núcleo em órbitas circulares, que se assemelha ao modelo planetário;

O átomo consiste em um pequeno núcleo rodeado por um grande volume no qual os elétrons estão distribuídos;

O núcleo carrega toda a carga positiva e maior parte da massa do átomo.

Fique atento!!

Rutherford tentou esclarecer o porque que os elétrons não eram atraídos pelas cargas positivas, com base no postulado de Thomson.
Mas será que ele conseguiu explicar de fato este ocorrido? porque se os elétrons giram ao redor do núcleo em orbitais circulares, como de um sistema planetário, com esse movimento ele não "rodaria" até atingir o núcleo?
Me fale aqui nos comentários ;-)

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O modelo atômicos de Bohr veio corrigir o modelo de Rutherford. Para isso, ele embasou seus postulados na teoria de Max Planck e no espectros de linha do hidrogênio e outros elementos. Pela primeira vez a ideia de níveis de energia foi usada para explicar o átomo, que por sua vez explicava alguns fenômenos já conhecidos, tal como os fogos de artifício. Neste vídeo você vai acompanhar a construção do mapa mental de um dos modelos atômicos mais importantes da história da ciência.

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**** RECAPITULANDO

O átomo de Bohr se assemelha ao de Rutherford. No entanto, Bohr acrescentou algumas observações para descrever as inconsistências do modelo anterior.
Para isso, explicou sua teoria com base em cálculos e na mecânica quântica, concluindo que:

Os elétrons estão em órbitas circulares, ao redor do núcleo (que se localiza no centro);

Os elétrons não absorvem energia de forma espontânea, ou seja, eles ficam girando na órbita de forma fixa e constante, o que faz com que não se choquem com o núcleo;

O átomo possuem camadas eletrônicas, também chamadas de níveis de energia (K,L, M, N, O, P, Q);

Cada nível de energia possui uma quantidade de elétrons, onde irá variar conforme o elemento;

No estado excitado, o elétron é instável.

Fique atento!!

Se no estado excitado o elétron é instável, o que isso poderia significar?
Me fale aqui nos comentários ;-)

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A cor observada em cada chama é característica do elemento presente na substância aquecida.
Assim, ao se colocar o cloreto de sódio, sal de cozinha, na chama, a luz emitida é de um amarelo bem intenso (faça um teste na sua casa).

*** coloque um pouco de sal no garfo e leve ao fogo do fogão. Observe a coloração da chama.

Mas porque isso acontece? Conte aqui nos comentários ;-)

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Adventures Inside The Atomby

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Esta simulação toma os dados  espectrais, postulados no modelo de Bohr.

Quando o calor é aplicado aos átomos, alguns elétrons podem ter altos níveis de energia e cair para os níveis mais baixos. Alguns elétrons emitem tanta energia quanto a diferença de nível de energia. Ao medir a luz emitida, podemos detectar os átomos.

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* This simulation take the spectral data from NATIONAL INSTITUTE OF STANDARDS AND TECHNOLOGY.

When heat is applied to the atoms, some electrons can have high energy levels and fall to the lower levels. Some electrons emit as much energy as the energy level difference. By measuring the emitted light, we can detect the atoms.

The metal atoms mainly emit visible light. Metal-containing ionic material with gunpowder creates a fantastic fireworks display.

Continuous spectrum

Incandescent bulbs emit light in all visible wavelengths by thermoelectrons. The spectrum's continuous view is not only because a specific value of energy is emitted but because energy is evenly emitted over the entire visible range.
The continuous spectrum is well observed in a dense state because the atom's electron orbits interfered with each other and thus did not emit their own light. (E.g., solid or liquid, dense gas)

Line spectrum

When looking at the spectrum of light emitted from a fluorescent lamp, sodium lamp, neon sign, or flame test, only distinct wavelengths of light appear. The observed spectrum looks like a bar code.
Line spectra are well observed in lean conditions because the atoms must emit their own light without interfering with each other. (E.g., gas or plasma state)

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Os primeiros filósofos gregos foram chamados de pré-socráticos, por se situarem cronologicamente antes de Sócrates, e buscavam compreender um princípio originário do universo.

Alguns deles, não se contentavam com as explicações cosmogônicas fornecidas pela mitologia grega acerca da origem do universo. Dessa forma, começam a questionar-se e observar a natureza em busca de um principio racional para que tudo fizesse sentido.

A concepção acerca da existência dos átomos é muito antiga, os primeiros pensadores que cogitaram essa ideia, foram Leucipo e Demócrito.

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Ao longo da história diferentes concepções filosóficas foram desenvolvidas para poder compreender o mundo material.

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De que são formadas as "coisas" presentes no universo? 

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De que são formadas as "coisas" presentes no universo? 

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Todos temos uma concepção acerca da natureza da matéria. E você, qual a sua ideia? Conte aqui nos comentários 😉

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O conceito de átomo surgiu por volta do século V a.C, quando o filosofo Leucipo afirmou que todo o universo era formado por formada por partículas indivisíveis. Demócrito por sua vez, discípulo de Leucipo, chamou essas partículas de átomo, sendo: a= não e tomo=divisão.

Para os filósofos, os átomos poderiam transitar livremente no espaço vazio. Assim, possivelmente, uma hora elas colidiriam com outros átomos, formando novos átomos. Logo, teríamos um número infinito de átomos.

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Muitos filósofos gregos consideraram absurda as ideias de Leucipo e Demócrito, entre eles temos Empédocles, contemporâneo de Demócrito.

Para ele, a origem do universo era baseada nos quatro elementos básicos: terra, fogo, ar e água. Sendo algo contínuo.

Aristóteles, discípulo de Empédocles, descreveu que os 4 elementos tinham uma combinação de: seco, quente, frio e úmido.

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Os princípios atomísticos defendidos por Demócrito e Leucipo não obtiveram muito sucesso, devido a grande influencia que Aristóteles e a igreja tinha sob a sociedade.

As noções sob a existência do átomo pôde ser evidenciada em diversos manuscritos durante o desenvolvimento da sociedade. Entre eles, destacamos o livro do poeta Lucrécio
chamado "De Rerum Natura". Por volta de 1661, o Físico e Químico, Inglês, Robert Boyle, aceita a visão atomística e faz uma breve discussão em seu livro "The Sceptical Chymist". Isaac Newton, em sua obra "Principia" (1867) e "Óptica" (1704), aceitou a teoria atomista da matéria.

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Por Letícia Rodrigues. Ilustração por: Bernardo França

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Devido as grandes consequências resultante da segunda guerra mundial, Bohr, inicia uma intensa atividade em favor da utilização pacifica dos recursos da energia nuclear.

Para isso, elabora uma "carta aberta" as nações unidas, implorando por politicas atômicas racionais pacificas. Alguns anos depois, Niels Bohr é nomeado presidente da Comissão de Energia Atômica da Dinamarca. Em 1955, em Genebra, recebeu o Prêmio Ford “Átomos para a Paz”.

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Leia mais :)

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Nascido em 1885, o dinamarquês Niels Bohr foi um dos fundadores da física atômica. Em 1913, propôs um modelo para o átomo de hidrogênio baseado em conceitos preliminares da teoria quântica.

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Este questionário é de suma importância para a nossa pesquisa. Assim, TODOS devem responder (please).

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Não é preciso se identificar é só pra gente coletar informações sobre a turma.

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 Instrução para a construção do espectroscópio caseiro

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Slides utilizados em sala de aula.