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química

a estrutura atômica da matéria

desde a antiguidade o ser humano vem investigando para saber mais sobre a matéria e usar esse conhecimento para viver melhor. uma curiosidade muita antiga é esta:
 
tudo o que existe é feito de matéria, mas de que é feita a matéria?
pelos registros que temos até hoje, as respostas mais antigas obtidas pela humanidade para as questões colocadas na página anterior tiveram por base a religião e a mitologia.
no entanto, essas explicações não atendiam às necessidades práticas das sociedades da época. não forneciam, por exemplo, o conhecimento que se fazia necessário à metalurgia e, mais tarde, à siderurgia.

estatueta de bronze da idade dos metais, por volta de 3000 ac.

há milhares de anos, o ser humano é capaz de misturar alguns materiais e, com isso, obter outros materiais, diferentes dos animais. um exemplo é a liga de bronze – mistura dos metais cobre e estanho, que já era produzida há 5000 anos.  
com esses avanços, outras questões surgiram:
porque alguns tipos de material, ao se misturarem se transforma em outro material?
como ocorrem essas transformações?
para explicar essas e outras questões práticas, surgiu a necessidade de saber de que é feita a matéria ou de que é constituída a menor partícula de água, do ferro e de tudo o que existe.
os escritos mais antigos que contêm explicações sobre a estrutura da matéria pertencem aos filósofos gregos do século v antes de cristo.

há cerca de 2500 anos, os filósofos gregos leucipo e demócrito indagavam sobre a estrutura fundamental da matéria. eles afirmaram que a água, então tida como um elemento fundamental de tudo o que existe, era composta por partículas indivisíveis que receberam o nome de átomos. a palavra átomo significa, em grego, “indivisível”.

todo e qualquer tipo de matéria existente no universo seria constituído de átomos. os diversos materiais teriam em sua constituição átomos diferentes, e esses átomos estariam em diferentes proporções.
essa idéia de átomo – partícula indivisível da matéria – foi aceita sem alterações significativas por mais de   2 000 anos.

os modelos atômicos

como explicar o que é invisível? apesar de todos os sofisticados aparelhos empregados nas investigações e das avançadas pesquisas sobre o átomo, ele continua invisível.
o estudo do átomo é realizado a partir de modelos idealizados pelos cientistas, isto é, representações hipotéticas da idéias que se tem de como é e de que é formado o átomo.
o conceito de átomo indivisível, imutável e indestrutível afirmado pelos sábios gregos era uma idéia filosófica.
da idéia filosófica à primeira explicação científica sobre o átomo transcorreram mais de vinte séculos.
foi no século xix, com o início da revolução industrial, que o conhecimento científico ganhou maior importância. nesse século, intensificou-se o interesse pelo conhecimento que possibilitasse realizar a transformação de um material em outro. os cientistas ainda buscavam conhecer uma forma de transformar elementos minerais comuns, como o ferro, por exemplo, em elementos nobres e raros, como ouro e prata.

teoria atômica de dalton

em 1808, o químico inglês john dalton retomou a hipótese atômica de demócrito para explicar a composição da matéria.
por meio de vários experimentos, dalton concluiu que algumas substâncias são formadas por outros elementos. por exemplo: o hidrogênio e o oxigênio são substâncias que se combinam para formar a substância água.
segundo dalton, nas diversas combinações dos átomos – ainda tidos como partículas fundamentais e indivisíveis – estaria a origem da diversidade das substâncias conhecida

ele então formulou explicações para a sua teoria atômica. no modelo concebido por dalton, os átomos seriam minúsculas esferas maciças, homogêneas, indivisíveis e indestrutíveis
portador da cegueira específica para determinadas cores, estudou essa anomalia que recebeu o nome de daltonismo, em sua homenagem.
 

o modelo de thomson

o modelo de dalton possibilitou explicação de diversos fenômenos e contribuiu muito para a evolução do conhecimento da matéria. no entanto, não considerava a natureza elétrica da matéria.
a eletricidade era estudada desde o século xviii, e os cientistas avançavam em novas pesquisas e experimentos. a teoria referente à existência de uma partícula da matéria de carga negativa, o elétron, se consolidava.

novos conhecimentos, novas questões eram formuladas, e o modelo de dalton não satisfazia, pois não explicava a existência do elétron. era necessário, então, um modelo que tivesse como base o fato de a matéria, portanto o átomo, possuir partículas com a carga elétrica negativa e, supostamente, também conter partículas com carga elétrica positiva.

cerca de um século depois de dalton, o cientista inglês joseph john thomson propôs outro modelo para explicar o átomo, levando em consideração o conhecimento já existente sobre eletricidade.
em 1887, thomson afirmou que o átomo seria uma esfera neutra, maciça e não-homogênia, composta por um fluído positivo onde estariam dispersos os elétrons.
no modelo de thomson, o átomo continua sendo representado por uma minúscula esfera maciça, porém revela o átomo como uma estrutura complexa e divisível.
esse modelo de átomo á chamado por alguns de “pudim de passas”: a massa do pudim seria a carga positiva, e as passas espalhadas sobre o pudim seriam as partículas negativas – os elétrons.

a descoberta e os estudos de radioatividade, além dos significativos avanços tecnológicos, levaram os cientistas a novas especulações sobre a composição da matéria e a estrutura do átomo.