Modelos atômicos de Ernest Rutherford, Niels Boh e Modelo Atual


Os estudos atômicos são fundamentais para o desenvolvimento da tecnologia em todas as suas formas, seja para aplicação na área industrial, comunicacional, educativa, de saúde ou qualquer outra. As inovações tecnológicas se multiplicam claramente, com o surgimento de novos sistemas que facilitam o nosso cotidiano. Mas tudo isso só é possível graças a algo tão pequeno que nem pode ser visto: o átomo!

Se a existência do átomo e a sua estrutura não tivessem sido descobertos pelos estudiosos, provavelmente, boa parte dos recursos com os quais contamos hoje não existiriam. Foram vários os modelos atômicos sugeridos antes de se chegar ao atual. Vamos conhecer dois dos mais importantes, o de Rutherford e o de Bohr.

Modelos atômicos de Ernest Rutherford

Modelos Atômicos – Ernest Rutherford

Antes de entrar nesse modelo propriamente dito, é importante demonstrar como ocorreu a evolução até chegar a ele. O homem já começou a pensar na estrutura da matéria e supor a existência dos átomos quando nem sequer tinha todos os recursos para isso, na Grécia Antiga.

•    Demócrito e o discípulo Leucipo: por volta dos anos 450 a.C., na Grécia Antiga, o filósofo Demócrito, junto ao seu discípulo Leucipo, já afirmou que se uma matéria fosse dividida em pequenas partes seguidamente, ia chegar um momento em que essa divisão não teria mais como acontecer. Essa parte indivisível da matéria ficou conhecida como átomo, que significa “não parte.”

•    Dalton: já no século XIX, Dalton retomou esse modelo grego e reafirmou a teoria, dizendo que o átomo seria a menor partícula da matéria, uma esfera maciça, indivisível e sem carga.

•    Thomson: trouxe uma grande inovação para os modelos atômicos, ao propor que o átomo seria uma espécie de massa positiva, em meio à qual estariam várias partículas negativas. Sendo assim, ele propôs duas ideias importantes: o átomo pode ser dividido em partículas menores e é dotado de carga elétrica.

Agora sim vamos a um dos modelos atômicos mais fundamentais para a ciência: o de Rutherford.

Esse estudioso fez um experimento que ficou muito conhecido: separou uma lâmina de ouro, isolando-a dentro de uma placa circular revestida por material fluorescente. Nessa placa, havia apenas espaço para a entrada de partículas alfa, com as quais a lâmina de ouro foi bombardeada. Essas partículas saíram de um fragmento de Polônio, inserido em um bloco de Chumbo.

Pois bem, após o bombardeio da lâmina de ouro, Rutherford percebeu que a maior parte das partículas atravessavam aquela lâmina, algumas batiam e voltavam e outras sofriam um desvio. Parece um experimento simples, mas trouxe conclusões imprescindíveis para o modelo atômico de Ernest Rutherford:

•    O átomo não era compacto, e sim, possuía um grande espaço vazio (por onde as partículas podiam atravessá-lo), chamado de eletrosfera, porque provavelmente era ali que estariam os elétrons que já foram citados por Thomson;

•    Como algumas partículas alfa (poucas) batiam e voltavam, Rutherford também concluiu que o átomo deveria ter uma pequena região onde sua massa era concentrada;

•    Lembra-se de que havia partículas que sofriam um desvio? Isso acontecia porque o núcleo do átomo seria dotado de carga positiva. Como as partículas alfa também possuem essa mesma carga, eram repelidas.

Pela análise das proporções, Rutherford concluiu que o núcleo era 10 mil vezes menor do que a eletrosfera!

Assim, o modelo atômico proposto por Rutherford consistia em um pequeno núcleo, concentrando toda a massa do átomo e carregado positivamente, rodeado por uma região chamada eletrosfera, 10 mil vezes maior, onde girariam os elétrons.

Modelos Atômicos – Bohr e o modelo atual

O modelo do cientista Niels Bohr foi desenvolvido em 1913, como uma evolução da proposta anterior, apresentada por Rutherford.

A principal descoberta de Bohr foi que a eletrosfera é formada por sete camadas (K, L, M, N, O P, Q), também chamadas de níveis de energia. O elétron é capaz de saltar, passando para uma camada mais afastada do núcleo quando recebe energia. No entanto, quando perde, ele volta ao seu nível original.

Essa descoberta se deu quando Bohr constatou que um material gasoso era capaz de emitir luz quando atravessado por uma corrente elétrica. Isso acontecia porque os elétrons absorviam a energia e depois a emitiam em forma de luz.

O átomo reconhecido e aceito hoje é praticamente o modelo de Bohr. Seu núcleo é formado por prótons (que possuem grande massa e carga elétrica positiva) e nêutrons (possuem a mesma massa dos prótons, mas são neutros). Junto com os elétrons, são as três partículas mais importantes.

Hoje também se reconhece o átomo como sendo dual, ou seja, é matéria e energia ao mesmo tempo. Outra constatação importante foi a impossibilidade de saber exatamente a velocidade e a posição instantânea de um elétron (Princípio da Incerteza de Heisenberg).

Além disso, já foi constatado que o próton tem uma massa 1.837 vezes maior que a do elétron. Embora tenham cargas opostas, prótons e elétrons não se atraem por conta das órbitas (camadas da eletrosfera) e da velocidade do elétron.