O ESTUDO DA QUÍMICA

Estrutura do átomo

O modelo proposto por Dalton, como partícula indivisível, imutável e maciça, continuou válido até o final do século XIX, pois não havia evidências experimentais que pudessem contestá-lo. Mas, entre o final desse século e o início do século XX, sucessivas descobertas experimentais levaram à proposição de novos modelos atômicos.

Experimentos científicos demonstraram, por exemplo, que o átomo, já muitíssimo pequeno, é formado por partículas ainda menores como prótons, nêutrons e elétrons.

Experimentos realizados entre 1897 e 1912, que procuravam explicar por que certos materiais passavam a se atrair ou se repelir quando atritados, revelaram que prótons e elétrons têm cargas elétricas de efeitos opostos.

Em 1913, o físico neozelandês Ernest Rutherford (1871 – 1937) e o físico dinamarquês Niels Bohr (1885 – 1962) propuseram o modelo de Rutherford – Bohr, de forma simplificada pode ser explicado assim:

• Um átomo tem duas regiões: núcleo e eletrosfera. O núcleo é a região central – compacto, denso e com carga elétrica positiva, ele contém os prótons e os nêutrons. A eletrosfera é a região periférica -  nela os elétrons descrevem suas órbitas ao redor do núcleo; tais órbitas são denominadas níveis de energia ou camadas eletrônicas;
• Em cada órbita o elétron possui uma energia específica – quanto mais próximo do núcleo, menor a energia do elétron em relação ao núcleo; quanto mais afastado, maior a sua energia em relação ao núcleo;
•   O elétron pode mudar de órbita – para que ele passe de uma órbita de menor energia (mais próxima do núcleo) para uma de maior energia (mais afastada do núcleo) é preciso fornecer ao átomo; no processo contrário, ou seja, para que o elétron passe de uma órbita de maior energia para uma órbita de menor energia, é preciso que ocorra liberação de energia do átomo.

Número atômico (Z)

Todos os átomos de um mesmo elemento químico apresentam o mesmo número de prótons. Esse número, chamado número atômico, é representado pela letra maiúscula Z.

Por exemplo, os átomos do elemento químico sódio (Na) possuem núcleo com 11 prótons, portanto, seu número atômico é igual a 11 ou Z = 11. Outro exemplo, quando afirmamos que o Z do elemento cloro (Cl) é 17, está subentendido que seus átomos neutros têm 17 prótons e 17 elétrons.

O número de massa

A soma do número de prótons (p) e de nêutrons (n) de um átomo chama-se número de massa. Portanto, o número de massa corresponde ao total das partículas fundamentais do número do átomo. O número de massa é representado pela letra A.

Dessa forma, temos: A = p + n.

Isótopos

Sabemos que o número atômico caracteriza o elemento químico: basta conhecer o número atômico para identificar o elemento de que se fala. No caso do boro (B), por exemplo, todos os átomos desse elemento apresentam Z = 5, seus números de massa não são iguais, existindo átomos com A = 10 e átomos com A = 11. Como se vê, embora constitua o mesmo elemento químico, esses átomos não são exatamente iguais.

Átomos de um mesmo elemento (ou seja, que têm o mesmo número atômico), mas com diferentes números de massa são denominados isótopos. No caso do boro, dizemos que esse elemento apresenta os isótopos boro-10 e boro-11.

Isso quer dizer que, embora todos os isótopos de um elemento tenham os mesmo números atômicos, eles possuem diferentes números de nêutrons no núcleo, pois A = Z + n.