Química Básica - Estrutura - Departamento de Química ...

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Os núcleos mantêm suas identidades em processos físicos e químicos e exercem uma influência indireta nas propriedades físicas devido à sua massa – um exemplo, a alta densidade da água deuterada se deve à presença do 2 hidrogênio pesado ( 1H). Por outro lado, a natureza e intensidade das forças intermoleculares são os principais responsáveis pelas propriedades físicas dos materiais, embora a massa dos átomos (≈ massa do núcleo) também exerça alguma influência. Diante do exposto, é interessante notar que o conhecimento da estrutura atômica é fundamental para a compreensão das propriedades químicas e físicas da matéria. No tratamento da estrutura atômica, procura-se usualmente focalizar a abordagem na “estrutura eletrônica”, embora alguma alusão seja feita em relação à existência e propriedades do núcleo. Estrutura dos Átomos: Teorias e Modelos Pode-se considerar que desenvolvimento da teoria da estrutura atômica, especicalmente a estrutura interna, ocorreu essencialmente em três grandes etapas: (1) a descoberta da natureza da matéria e da natureza do elétron (por volta de 1900); (2) a constatação de que o átomo consiste de um núcleo pequeno rodeado de elétrons (1911); (3) desenvolvimento das equações mecânico-quânticas que explicam o comportamento dos elétrons nos átomos (1925). O Modelo de John Dalton (1803) Dalton retomou o conceito grego da existência de átomos indivisíveis para propor uma teoria que permitisse explicar, entre outras generalizações químicas, as leis da conservação da massa e da composição definida. O Modelo de Thomson (1898) Em experimentos realizados com tubos de crookes, Thomson constatou que os átomos não são indivisíveis e que são constituídos de elétrons (partículas negativamente carregadas, pois podem sofrer desvios em campos elétricos em direção à placa positiva). Diante do exposto, Thomson propôs que o átomo poderia ser uma esfera maciça carregada positivamente, na qual alguns elétrons estariam inseridos de modo a se obter um sistema eletrostaticamente mais estável (carga total nula), como mostrado na Fig. 3. 11
Fig. 3 - Modelo atômico de Thomson. O Modelo de Rutherford (1911) Baseando-se nas observações sobre o espalhamento das “partículas α (He 2+ )” por finas folhas de metal (Fig. 4), Rutherford propôs um modelo segundo o qual o átomo seria constituído de um núcleo pequeno, contendo toda carga positiva (os prótons) e praticamente toda massa do átomo, rodeado por um grande volume no qual os elétrons estariam distribuídos. A concepção atual usada para descrever a estrutura física do átomo se baseia no modelo de Rutherford, ou seja, em um modelo nuclear (Fig. 5). Fig. 4 - Experimento de Rutherford. 12
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