Química

Descubra o que é estrutura atômica

O que é Estrutura Atômica dalton, thomson, rutherford e bohrO que é Estrutura Atômica?

A estrutura atômica é composta por três partículas fundamentais: prótons, nêutrons e elétrons. Saiba mais sobre cada partícula e sobre os modelos atômicos nesse artigo!

Se você está se preparando para o vestibular e já começou a estudar química então você já deve saber que os átomos são a base dessa matéria.

Na verdade, eles são a base de tudo no universo já que ele é o que constitui a matéria (tudo aquilo que ocupa espaço e possui massa). Nesse artigo iremos explicar o que é estrutura atômica, além de explicar sobre os modelos atômicos e tirar as principais dúvidas sobre o assunto.

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O átomo

Átomos são partículas infinitamente pequenas que constituem toda a matéria do universo. O estudo do átomo iniciou na Grécia Antiga com o filósofo Leucipo e seu discípulo Demócrito. Para eles o átomo era o menor componente de toda matéria existente. Então, era impossível que ela fosse dividido em partes menores.

Aproveite e faça os exercícios sobre átomos!

Ao desenrolar da história, diversos cientistas e estudiosos tentaram definir o átomo quanto a sua forma, dando origem a diversas teorias sobre sua constituição física. Surgiram, então, os modelos atômicos.

Quais são os principais modelos atômicos?

Modelo Atômico de Dalton

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Para Dalton, a teoria de Leucipo e Demócrito era muito coerente. De acordo com esse modelo, os átomos eram as menores partículas possíveis, assumiam formas esféricas e possuíam massa semelhante caso fossem correspondente ao mesmo elemento químico.

Esse modelo é conhecido como bola de bilhar e possui os seguintes princípios:

  • Todas as substâncias são formadas de pequenas partículas chamadas átomos;
  • Os átomos de diferentes elementos possuem diferentes propriedades, mas quando os átomos são do mesmo elemento eles são exatamente iguais;
  • Os átomos não se alteram quando formam componentes químicos;
  • Os átomos são permanentes e indivisíveis e não podem ser criados ou destruídos;
  • As reações químicas correspondem a uma reorganização de átomos.

Modelo Atômico de Thomson

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Através da descoberta do elétron (partícula que constitui o átomo e que possui carga elétrica negativa), o modelo atômico de Dalton se tornou defasado. E com os estudos de Thomson um novo modelo foi idealizado.

O modelo atômico de Thomson foi o primeiro a realizar a divisibilidade do átomo. Ao pesquisar sobre raios catódicos, o físico inglês propôs esse modelo que ficou conhecido como o modelo pudim de ameixa.

De acordo com esse modelo, o átomo era uma esfera de carga elétrica positiva incrustada com elétrons, de carga negativa, tornando-se assim eletricamente neutro.

Ele descobriu essa mínima partícula e assim estabeleceu a teoria da natureza elétrica da matéria. Concluiu que os elétrons eram constituintes de todos os tipos de matéria, pois observou que a relação carga/massa do elétron era a mesma para qualquer gás empregado em suas experiências.

Devido aos seus estudos em relação à essa partícula, Thomson se tornou “pai do elétron”.

Modelo Atômico de Rutherford

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Em 1911, o físico Rutherford colocou uma folha de ouro muito fina dentro de uma câmara metálica. Seu objetivo era analisar a trajetória das partículas alfa a partir do obstáculo criado pela folha de ouro.

Nesse experimento, Rutherford observou que algumas partículas ficavam totalmente bloqueadas. Outras partículas não eram afetadas, mas a maioria ultrapassava a folha sofrendo desvios.

Segundo o físico, esse comportamento podia ser explicados graças às forças de repulsão elétrica entre essas partículas.

Devido às suas observações, ele afirmou que o átomo era nucleado e sua parte positiva se concentrava num volume extremamente pequeno, que seria o próprio núcleo.

O modelo atômico de Rutherford é também conhecido como modelo planetário, pois corresponde a uma modelo planetário em miniatura. Nesse modelo, os elétrons se movem em órbitas circulares ao redor do núcleo.

Modelo Atômico de Bohr

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O modelo apresentado por Rutherford foi aperfeiçoado por Bohr. A teoria do físico Niels Bohr estabeleceu as seguintes concepções atômicas:

  • Os elétrons que giram ao redor do núcleo não giram ao acaso, e sim fazer rotas determinadas;
  • O átomo é extremamente pequeno, mesmo assim a maior parte do átomo é vazia. O diâmetro do núcleo atômico é cerca de cem mil vezes menor que o átomo todo. Os elétrons giram tão depressa que parecem tomar todo o espaço.
  • Quando os elétrons saltam de uma órbita para a outra resulta luz. Bohr conseguiu prever os comprimentos de onda a partir da constituição do átomo e do salto dos elétrons de uma órbita para a outra.

O que é estrutura atômica?

Para explicar o que é estrutura atômica temos que começar explicando o que é um átomo. Átomos são partículas infinitamente pequenas que constituem toda a matéria do universo. A estrutura atômica é composta por três partículas fundamentais:

  1. Prótons
  2. Nêutrons
  3. Elétrons

Prótons

O próton é uma partícula fundamental na estrutura atômica. Ele possui carga positiva e, juntamente com os nêutrons, forma todos os núcleos atômicos. Exceto o núcleo atômico do hidrogênio que é formado por um único próton.

O que caracteriza um elemento é número de prótons do átomo, também conhecido como número atômico do elemento.

A massa de um átomo é a soma dos prótons e nêutrons. Como a massa do elétron é muito pequena, ela não é considerada. A massa do átomo é representada pela letra (A), o número de prótons pela letra (Z) e o número de nêutrons pela letra (N). Ou seja: A = Z + N.

Nêutrons

Os nêutrons são partículas neutras que fazem parte da estrutura atômica. Ele possui massa, mas não possui carga.

O nêutron se localiza na porção central do átomo, ou seja, no núcleo. E para se calcular a quantidade exata de nêutrons em um átomo é só fazer a subtração entre o número de massa (A) e o número atômico (Z). Ou seja: N = A – Z.

Elétrons

O elétron é uma partícula subatômica que circunda o núcleo atômico, sendo responsável pela criação de campos magnéticos eletrônicos.

Um próton na presença de outro próton se repele, o mesmo ocorre com os elétrons, mas entre um próton e um elétron existe uma força de atração. Dessa maneira atribui-se ao próton e ao elétron uma propriedade física denominada carga elétrica. Enquanto a carga do próton é positiva, a do elétron é negativa.

Os elétrons dos átomos giram em órbitas específicas e de níveis energéticos bem definidos. Sempre que um elétron muda de órbita, um pacote de energia seria emitido ou absorvido.

Semelhança entre os átomos

Os isótopos, isóbaros e isótonos são classificações dos átomos dos elementos químicos presentes na tabela periódica, de acordo com a quantidade de prótons, elétrons e nêutrons presentes em cada um deles.

Átomos Isótopos

São átomos que possuem mesmo número atômico (Z), mas números de massa (A) diferentes. Ou seja, o número de prótons é igual, mas o número de nêutrons é diferente. Podemos observar que como possuem o mesmo número atômico são átomos de um mesmo elemento químico.

Átomos Isóbaros

São átomos que possuem o mesmo número de massa (A) e diferentes números atômicos (Z).

Átomos Isótonos

São átomos que possuem o mesmo número de nêutrons (N) e diferentes números atômicos (Z) e de massa (A).

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