O Átomo

Há mais de 2.000 anos, o filósofo grego Demócrito disse que se um objeto fosse dividido em partes cada vez menores, o resultado seria pedaços tão pequenos que não seria possível dividí-los. Chamou esses pequenos pedaços de átomos (palavra grega que significa inseparável).
Para se ter uma ideia, eles são tão pequenos que uma cabeça de alfinete pode conter 60 milhões deles.
Todas as substâncias são formadas de pequenas partículas chamadas átomos. Os átomos, porém são compostos de partículas menores: os prótons, os nêutrons e os elétrons. No átomo, os elétrons orbitam no núcleo, que contém prótons e nêutrons.

Núcleo: É constituído por nêutrons e prótons. O nêutron não tem carga elétrica. O próton tem carga elétrica positiva, que se representa por  . Representa-se por Z o número de prótons de um átomo. A carga positiva do núcleo é então  .
Elétrons: Possuem carga elétrica negativa, de mesmo valor absoluto que a dos prótons, e que se representa por  . Como o átomo é neutro, concluímos que o número de elétrons é igual ao de prótons. Há Z prótons, cuja carga total é  , e Z elétrons, cuja carga total é  . A carga total do átomo é nula.

Na maioria dos casos, o número de elétrons e prótons em um átomo é o mesmo, tornando o átomo de carga neutra. Os nêutrons são neutros. Seu propósito no núcleo é manter os prótons unidos. Em função de todos os prótons terem a mesma carga e naturalmente repelirem um ao outro, os nêutrons servem de "cola" para manter os prótons firmemente ligados ao núcleo. 

OS PRIMEIROS MODELOS ATÔMICOS

Modelo atômico de John Dalton
Em 1803 o cientista inglês John Dalton, com base em inúmeras experiências, conseguiu provar cientificamente a idéia de átomo. Surgia então a teoria atômica clássica da matéria. Segundo essa teoria, quando olhamos, por exemplo, para um grãozinho de ferro, devemos imaginá-lo como sendo formado por um aglomerado de um número enorme de átomos. Os principais postulados da Teoria Atômica de Dalton são:

• A matéria é formada por partículas extremamente pequenas chamadas átomos;

• Os átomos são esferas maciças, indestrutíveis e intransformáveis;

• Átomos que apresentam mesmas propriedades (tamanho, massa e forma) constituem um elemento químico;

• Átomos de elementos diferentes possuem propriedades diferentes;

• Os átomos podem se unir entre si formando "átomos compostos";

• Uma reação química nada mais é do que a união e separação de átomos. 

Modelo Atômico de Thomson

Em 1903, o cientista inglês Joseph J. Thomson, baseado em experiências realizadas com gases e que mostraram que a matéria era formada por cargas elétricas positivas e negativas, modificou o modelo atômico de Dalton. Segundo Thomson, o átomo seria uma esfera maciça e positiva com as cargas negativas distribuídas, ao acaso, na esfera. A quantidade de cargas positivas e negativas seriam iguais e dessa forma o átomo seria eletricamente neutro. O modelo proposto por Thomson ficou conhecido como "pudim com passas".

Modelo Atômico de Rutherford

 

  O cientista Ernest Rutherford, nascido na Nova Zelândia, propôs um modelo atômico baseando-se em experimentos com radioatividade. Através de seus estudos concluiu que elementos são radioativos e emitem radiação de alta energia em forma de partículas alfa, partículas beta e raios gama. Para comprovar essa Teoria ele realizou um experimento bem curioso, veja: 

Um fluxo de partículas alfa (α) é emitido pelo elemento radioativo Polônio (Po) (fonte de partículas alfa) em lâminas de ouro. Ele observou que as partículas alfa atravessavam a lâmina em linha reta, mas algumas se desviavam e se espalhavam. 

Mas porque somente algumas partículas se desviavam enquanto as outras atravessavam a lâmina em linha reta? 

Somente em 1911, Rutherford esclareceu esse fato. Ele decifrou o que os resultados experimentais realmente significavam: 

1. Na eletrosfera dos átomos de ouro existem espaços e algumas partículas atravessavam a lâmina passando por tais espaços. 

2. As partículas alfa se desviavam porque colidiam com o núcleo dos átomos de ouro. 

3. O núcleo é positivo, por isso repele as partículas alfa de carga positiva.

4. O núcleo é pequeno em relação ao átomo. 

Através dessas observações, Rutherford criou seu próprio modelo atômico que acabou substituindo o modelo de Thompson.

Modelo Atômico de Bohr

 Em 1913 Niels Bohr publicou sua teoria básica sobre a estrutura do átomo, que tem sido ampliada e modificada, sem que se possa esquecer que o modelo original permitiu melhor compreensão da Química e da Eletricidade e, afinal, conduziu ao desenvolvimento da energia atômica.

Niels Bohr, que inventou um novo modelo para o átomo de hidrogênio, que podemos chamar de Hidrogênio 1. O hidrogênio é o átomo mais simples que existe: seu núcleo tem apenas um próton e só há um elétron orbitando em torno desse núcleo. Para explicar a evidente estabilidade do átomo de hidrogênio e, de quebra, a aparência das séries de linhas espectrais desse elemento, Bohr propôs alguns postulados (postular significa pedir). Portanto, Bohr pedia que a gente aceitasse como verdade algumas afirmativas que ele não demonstrava, mas que, se fossem verdadeiras, explicavam todo o mistério do Hidrogênio. Eis, a seguir, os postulados de Bohr.

1) O elétron gira em torno do núcleo em uma órbita circular, como um satélite em torno de um planeta, mantendo-se nessa órbita às custas da força elétrica atrativa entre cargas de sinais opostos.

2) A órbita circular do elétron não pode ter qualquer raio. Só alguns valores são permitidos para os raios das órbitas.

Nota: A estrutura do átomo como a conhecemos hoje, com os elétrons girando ao redor de um núcleo positivo, é chamada de estrutura de Rutherford-Bohr. Isso porque, Ernest Rutherford, grande físico experimental, realizou uma experiência decisiva, mostrando que a estrutura do átomo só pode ser essa. E Niels Bohr, grande físico teórico, em 1913, foi o primeiro a tentar uma exposição matemática dessa estrutura.

Fonte: 

• http://www.brasilescola.com/quimica/o-atomo-rutherford.htm
• http://www.algosobre.com.br/fisica/atomo.html
• http://efisica.if.usp.br/moderna/materia/atomos/
•  http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/modelo-atomico-de-bohr/modelo-atomico-de-bohr-1.php
•  http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/estrutura-atomica/estrutura-atomica.php
•  http://www.santarita.g12.br/matematicos/gm1/niels_bohr.htm
•  http://www.pdamed.com.br/diciomed/pdamed_0001_02791.php