Summary
Highlights
O modelo de Rutherford tinha uma falha: o elétron em movimento ao redor do núcleo positivo perderia energia e eventualmente cairia no núcleo. Em 1913, Niels Bohr, aluno de Rutherford, utilizando a física quântica, explicou que os elétrons não giram ao acaso, mas em órbitas de energia específica. Ao receberem energia, saltam para órbitas maiores e, ao retornarem, emitem luz. Isso explica o espectro de cores dos objetos e corrigiu o modelo de Rutherford.
Os modelos atômicos buscam compreender a composição da matéria através do átomo, sua menor estrutura. Ao longo da história, diversos modelos foram desenvolvidos, tornando-se mais complexos e robustos. Abordaremos os quatro modelos mais conhecidos: Dalton, Thomson, Rutherford e Rutherford-Bohr.
As primeiras ideias sobre a composição da matéria surgiram na Grécia Antiga com Leucipo e Demócrito, que propuseram a teoria atomística de que a matéria era composta por partículas indivisíveis, chamadas 'átomo' (do grego 'a' que significa 'não' e 'tomo' que significa 'divisão'). Hoje, o átomo é definido como a menor unidade que constitui a matéria, permitindo identificar elementos químicos e desenvolver tecnologias como a energia nuclear.
Em 1808, John Dalton propôs um modelo atômico em que o átomo era semelhante a uma bola de bilhar: indestrutível e indivisível. Para Dalton, todas as substâncias são formadas por átomos, átomos de diferentes elementos têm diferentes propriedades, e átomos do mesmo elemento são idênticos. As reações químicas seriam uma reorganização de átomos, que são permanentes e não podem ser criados nem destruídos.
No final do século XIX, o estudo da eletricidade impulsionou a necessidade de um novo modelo. Em 1897, Joseph Thomson estudou os raios catódicos e deduziu que eram formados por partículas com massa e carga negativa, que ele nomeou elétrons. A descoberta do elétron, presente em toda a matéria, levou Thomson a propor o modelo do 'pudim de passas', onde o átomo é neutro, divisível, com uma parte central positiva e elétrons negativos inseridos nela.
A radioatividade, descoberta no final do século XIX, não era explicada pelo modelo de Thomson. Ernest Rutherford, aluno de Thomson, realizou um experimento com uma fina folha de ouro e radiação Alfa. Observou que a maioria das partículas atravessava a folha, algumas desviavam e poucas eram repelidas. Ele concluiu que o átomo possuía um grande vazio, um núcleo central positivo e denso, e elétrons se movendo ao redor. Propôs o modelo planetário em 1911.
Atualmente, sabemos que o núcleo é formado por prótons (descobertos por Rutherford em 1919) e nêutrons (descobertos por James Chadwick em 1932). O modelo atual representa o núcleo e a eletrosfera, e outras contribuições incluem a descoberta dos quarks (unidades básicas de prótons e nêutrons) e outras partículas subatômicas como os neutrinos.
O vídeo revisa os modelos: Dalton (bola de bilhar, indestrutível); Thomson (pudim de passas, com elétrons); Rutherford (núcleo e eletrosfera, átomo com grande vazio); e Rutherford-Bohr (camadas energéticas e física quântica). O modelo atual incorpora prótons, nêutrons e outras partículas subatômicas.