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Átomo e a estrutura da matéria

Artigo por Colunista Portal - Educação - segunda-feira, 3 de setembro de 2012

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Todas as coisas existentes na natureza são constituídas de átomos
Todas as coisas existentes na natureza são constituídas de átomos

Todas as coisas existentes na natureza são constituídas de átomos (unidade básica de formação das moléculas), a menor estrutura que representa as propriedades físicas e químicas dos elementos ou suas combinações. A estrutura de um átomo e o Sistema Solar é semelhante, pois consideramos que o núcleo do átomo fica concentrado na massa, assim como o Sol; e as partículas girando ao seu redor, denominadas elétrons, são equivalentes aos planetas. Como o Sistema Solar, o átomo possui grandes espaços vazios, que podem ser atravessados por partículas menores do que ele.


John Dalton (1808) propôs a Teoria Atômica. A matéria é constituída de partículas minúsculas chamadas átomos. O átomo é a menor partícula de um elemento que participa de uma reação química. É indivisível e não pode ser criado ou destruído. Átomos de um mesmo elemento são idênticos em todos os aspectos.



J. J. Thomson (1897) descobriu os elétrons em experimentos do Raio Catodo. Para Thomson, os átomos são divisíveis e contêm minúsculas partículas com carga negativa chamada elétrons.


E. Goldstein (1900) descobriu os prótons em experimentos do Raio Ânodo. De acordo com Goldstein, os átomos contêm minúsculas partículas com carga positiva, chamadas prótons, assim devem conter partículas positivas para que sejam eletricamente neutros.



E. Rutherford (1911) descobriu o núcleo (seus experimentos provaram que o átomo possui um corpo altamente carregado positivamente em seu centro chamado núcleo) e propôs a base para a estrutura atômica moderna por meio de seu experimento do desvio da partícula alfa. Os átomos são compostos de duas partes: o núcleo e a parte extranuclear. O núcleo central é carregado positivamente e ao redor do núcleo estão os elétrons, com carga negativa.

 


James Chadwick (1932) descobriu que os átomos contêm partículas neutras chamadas nêutrons em seus núcleos, juntamente com as partículas subatômicas (elétrons e prótons).



N. Bohr (1940) propôs o conceito moderno do modelo atômico, no qual o átomo é feito de um núcleo central contendo prótons (com carga positiva) e nêutrons (sem carga). Ao redor do núcleo estão os elétrons (com carga negativa), em diferentes trajetórias imaginárias chamadas órbitas.



Na constituição dos átomos podemos verificar que há o predomínio dos espaços vazios. O núcleo, extremamente pequeno, é constituído por prótons e nêutrons. Em torno dele, constituindo a eletrosfera [o diâmetro da eletrosfera de um átomo é de 10,000 a 100,000 vezes maior que o diâmetro de seu núcleo], giram os elétrons. O hidrogênio é o único elemento cujo átomo não possui nêutrons, ele é constituído por um só elétron, que gira em torno de um só próton.


O elétron e o próton possuem a mesma carga, porém não a mesma massa. O próton tem 1.836,11 vezes mais massa do que o elétron. Cada elétron está ligado ao núcleo pela força de atração entre as cargas positivas do núcleo e a sua carga negativa. A energia consumida neste acoplamento se denomina energia de ligação. Para elementos de número atômico elevado a energia de ligação dos elétrons próximos ao núcleo é muito alta, atingindo a faixa de 100keV, enquanto que a dos elétrons mais externos é da ordem de eV.



Sua carga elétrica está em perfeito equilíbrio eletrodinâmico, porém 99,97% de sua massa se encontram no núcleo. Apesar do núcleo conter praticamente toda a massa, seu volume em relação ao tamanho do átomo e de seus orbitais é minúsculo. O núcleo atômico mede de 10-13 centímetros, enquanto que o átomo mede cerca de 10-8 centômetros.

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