Modelos atômicos e estrutura da matéria

Modelos atômicos e estrutura da matéria

A primeira ideia de que a matéria era formada de partículas que poderiam ser recombinadas surgiu na Antiga Grécia, com Demócrito e Leucipo.
Apesar disso, a ideia que foi dominante por muitos anos foi a de Aristóteles, que acreditava que a matéria era contínua.
Ver a matéria como formada de pequenas partículas recombinantes voltou a acontecer por volta do século XVIII, sendo que essa visão foi defendida por nomes como Sir Isaac Newton.
Por volta de 1805, o químico John Dalton propôs seu modelo atômico: ele propunha que a matéria era formada por minúsculas esferas, maciças e indivisíveis, que ele chamou de átomos.
Segundo Dalton, o número de átomos nunca varia durante uma transformação química. Os átomos apenas se combinam de formas diferentes.
Para Dalton, os elementos químicos são tipos diferentes de átomos, e podem ser diferenciados pela medida da massa.
Nesse modelo, uma molécula é um conjunto de átomos.

Figura 1: Vários elementos químicos representados como esferas, segundo o modelo de Dalton.

Embora o modelo de Dalton tenha revolucionado a Química, ele não era o suficiente para explicar a natureza elétrica da matéria. O modelo de Dalton não explicava as minúsculas partículas de carga negativa que se desprendiam dos catodos dos tubos de Crookes, e que o físico J. J. Thomson batizou de elétrons.
Sendo assim, por volta de 1905, Thomson propôs um novo modelo atômico: os átomos seriam esferas (como Dalton dizia), mas elas possuiriam elétrons incrustados, como se fossem passas em um pudim (ou chocolate em um chocotone). A “massa” do átomo teria carga positiva, para neutralizar a carga dos elétrons.

Figura 2: Átomo segundo Thomson, por fora e por dentro.

Um antigo aluno de Thomson, Ernst Rutheford, já era um professor renomado e fazia estudos sobre radioatividade, quando propôs a seus alunos, Geiger e Marsden, que a usassem para investigar o átomo. Ambos fizeram a montagem abaixo.

Figura 3: