Átomos

Para explicar várias leis que afetam quantidades de substâncias químicas, o químico inglês John Dalton (1766–1844) criou uma teoria atómica em 1806, que pode ser descrita da seguinte forma. Átomos são os blocos de construção da matéria. Os átomos seriam pequenas esferas pesadas (não ocas) sendo indestrutíveis, indivisíveis e invisíveis.

1808 — Modelo atômico de Dalton (modelo bola de bilhar).

1989 — Modelo atômico de Thomson (modelo pudim de passas).

1911 — Modelo atômico de Rutherford (modelo planetário) .

1913 — Modelo atômico de Bohr (modelo Rutherford-Bohr).

1926 — Modelo atômico de Schrödinger (modelo atual).

No centro de um átomo há uma camada minúscula e densa, chamada de núcleo. Está constituído por dois tipos de partículas: os prótons e os nêutrons. Os prótons têm uma carga elétrica positiva, enquanto os nêutrons são eletricamente neutros.

Os elétrons são partículas subatómicas com carga negativa que orbitam o núcleo em camadas de elétrons ou níveis de energia. Esses elétrons estão em constante movimento ao redor do núcleo.

O número atômico de um átomo é determinado pelo número de prótons no seu núcleo. Define o elemento e determina as suas propriedades químicas. Por exemplo, todos os átomos de carbono têm seis prótons, então o seu número atômico é 6.

O número de massa é a soma de prótons e nêutrons no núcleo. Fornece a massa atómica aproximada do átomo, embora a massa dos elétrons seja insignificante neste cálculo.

Átomos do mesmo elemento podem ter diferentes números de nêutrons, resultando em isótopos. Os isótopos têm o mesmo número atômico, mas números de massa diferentes. Por exemplo, carbono-12 (12C) e carbono-14 (14C) são isótopos de carbono.

Os elétrons não seguem caminhos ou órbitas fixas como os planetas ao redor do sol. Em vez disso, eles ocupam níveis de energia específicos ou camadas eletrônicas, e as suas posições exatas dentro dessas camadas são descritas por uma distribuição de probabilidade chamada nuvem eletrônica ou densidade eletrônica. Esta nuvem representa as regiões onde os elétrons têm maior probabilidade de serem encontrados.

A distribuição de elétrons entre os vários níveis de energia ou camadas eletrônicas é chamada de configuração eletrônica. Ele determina as propriedades químicas e a reatividade de um átomo.

Um átomo é eletricamente neutro quando o número de prótons (carga positiva) é igual ao número de elétrons (carga negativa). Se o número de elétrons mudar, o átomo fica carregado e é chamado de íon.

Os átomos são incrivelmente pequenos, com raios típicos da ordem de angströms (10^-10 metros). O tamanho de um átomo é determinado principalmente pela extensão da nuvem de elétrons.

O comportamento químico de um átomo é determinado pelo arranjo e número de elétrons nas suas camadas eletrônicas. Os átomos ganham, perdem ou compartilham elétrons para alcançar uma configuração eletrônica estável e formar ligações químicas com outros átomos, levando à criação de moléculas e compostos.

Essas características fundamentais dos átomos são essenciais para a compreensão do comportamento da matéria e dos princípios da química. Eles fornecem a base para explicar como os elementos se combinam para formar compostos e a diversidade de substâncias encontradas no universo.

A descoberta do átomo tem enormes implicações para a humanidade. Revelou a natureza básica da matéria, estabelecendo as bases para a química e a física contemporâneas. Esse entendimento resultou em avanços em setores como ciência dos materiais, geração de energia e medicina, que revolucionaram o nosso modo de vida.

Além disso, a compreensão atómica facilitou a colaboração internacional na abordagem de preocupações globais que vão desde a mudança climática ao desarmamento nuclear. Alimentou o avanço técnico, permitindo a criação de tecnologias de ponta, como semicondutores e nanotecnologia. Finalmente, a descoberta do átomo impactou não apenas a nossa compreensão do cosmos, mas também as nossas culturas, economia e as considerações éticas que governam o nosso uso de tremendo conhecimento.