Átomo

Curiosidades

• Átomo - o menor pedaço de um elemento que mantém suas propriedades químicas

• Composto - substância que pode ser quebrada em elementos por meio de reacções químicas

• Electrão - partícula que órbita ao redor do núcleo de um átomo e possui carga negativa (massa = 9,10 x 10-28 gramas)

• Elemento - substância que não pode ser quebrada por reacções químicas

• Íon - átomo carregado electricamente (ou seja, com excesso de carga positiva ou negativa)

• Molécula - menor pedaço de um composto que mantém suas propriedades químicas (feito de dois ou mais átomos)

• Neutrão - partícula sem carga existente no núcleo de um átomo (massa = 1,675 x 10-24 gramas)

• Núcleo - parte central densa de um átomo (feito de protões e neutrões)

• Protão partícula existente no núcleo de um átomo com carga positiva (massa = 1,673 x 10-24 gramas)

conceito de átomo

O conceito de átomo•

Da Grécia antiga até hoje, sempre imagina do que é composta a matéria. Para compreender o problema, aqui vai uma simples demonstração extraída da obra "The Extraordinary Chemistry of Ordinary Things, 3rd Edition" (A química incomum das coisas comuns, 3ª edição), de Carl H. Snyder:

1. Pegue um monte de clipes de papel (todos do mesmo tamanho e cor;

2. Divida o monte em dois montes iguais;

3. divida cada um dos montes menores em dois montes iguais;

4. Repita o passo anterior até você chegar a um monte com apenas um clipe. Esse clipe ainda funciona como um clipe de papel (ou seja, prende papéis soltos);

5. agora, pegue uma tesoura e corte esse clipe de papel pela metade. A metade do clipe de papel pode fazer o mesmo trabalho que um único clipe de papel inteiro faria?

Se você fizesse o mesmo com qualquer elemento químico, chegaria a uma parte indivisível que tem as mesmas propriedades do elemento, assim como o clipe de papel. Essa parte indivisível é o que chamamos de átomo.

A ideia do átomo foi estabelecida pela primeira vez por Demócrito em 530 a.C. Em 1808, um professor e cientista inglês chamado John Dalton propôs a teoria atómica moderna. A teoria atómica moderna afirma simplesmente o seguinte:

• Todos os elementos são compostos de átomos - os montes de clipes de papel;

• Todos os átomos de um elemento são iguais - todos os clipes de papel no monte têm o mesmo tamanho e a mesma cor;

• Os átomos de elementos diferentes são diferentes (tamanho, propriedades) - como clipes de tamanhos e cores diferentes;

• Os átomos de diferentes elementos podem se juntar e formar compostos - é possível unir diferentes clipes de diferentes tamanhos e cores para formar novas estruturas;

• Nas reacções químicas, os átomos não são criados, destruídos ou alterados - não surgem novos clipes de papel, e eles também não desaparecem nem são modificados de um tamanho/cor para outro;

• Em qualquer composto, os números e tipos de átomos continuam os mesmos - o número total e os tipos de clipes que tinha no começo são os mesmos que você vai ter no final;

História do átomo

História do átomo
No século V a.C., o filósofo grego Demócrito imaginou a matéria constituída por pequenas partículas indivisíveis - átomos. Só muito mais tarde, no séc. XVII é que é confirmada a existência do vazio.

O Átomo
Todas as substâncias são formadas de pequenas partículas chamadas átomos. Para se ter uma ideia, eles são tão pequenos que uma cabeça de alfinete pode conter 60 milhões deles.

Os gregos antigos foram os primeiros a saber que a matéria é formada por tais partículas, as quais chamaram átomo, que significa indivisível. Os átomos porém são compostos de partículas menores: os protões, os neutrões e os electrões. No átomo, os electrões orbitam no núcleo, que contém protões e neutrões.

Electrões são minúsculas partículas que vagueiam aleatoriamente ao redor do núcleo central do átomo, sua massa é cerca de 1840 vezes menor que a do Núcleo. Protões e neutrões são as partículas localizadas no interior do núcleo, elas contém a maior parte da massa do átomo.

O Interior do Átomo
No centro de um átomo está o seu núcleo, que apesar de pequeno, contém quase toda a massa do átomo. Os protões e os neutrões são as partículas nele encontradas, cada um com uma massa atómica unitária.

O Número de protões no núcleo estabelece o número atómico do elemento químico e, o número de protões somado ao número de neutrões é o número de massa atómica. Os electrões ficam fora do núcleo e tem pequena massa.

Há no máximo sete camadas em torno do núcleo e nelas estão os electrões que orbitam o núcleo. Cada camada pode conter um número limitado de electrões fixado em 8 electrões por camada.

Características das Partículas:

Protões: tem carga eléctrica positiva e uma massa unitária.

Neutrões: não tem carga eléctrica mas tem massa unitária.

Electrões: tem carga eléctrica negativa e quase não possuem massa.

Estudo do Átomo
Em 1911 o físico neozelandês Ernest Rutherford fez sua "experiência da dispersão" para suas novas descobertas sobre a estrutura do átomo e dela surgiu a base para o modelo de átomo que estudamos até os dias de hoje.

Física Nuclear.

O estudo do núcleo (centro) do átomo é chamado Física Nuclear. Como resultado desse estudo os cientistas descobriram maneiras de dividir o núcleo do átomo para liberar grandes quantidades de energia.

Ao se partir um núcleo, ele faz com que muitos outros se dividam, numa reação nuclear em cadeia. Nas usinas nucleares as reacções são controladas e produzem luz e calor para nossos lares. Usinas nucleares produzem artificialmente grandes quantidades de energia.

O Sol é a maior fonte de energia nuclear. A cada segundo no interior do Sol, ocorrem milhões de reacções nucleares em cadeia, pois, o intenso calor do Sol fazem com que seus átomos se choquem uns contra os outros e simulam em reacções conhecidas como fusão nuclear. O núcleo de cada átomo libera energia que sentimos na forma de calor e enxergamos na forma luz. Enormes explosões de energias, chamadas de protuberâncias solares, ocorrem ocasionalmente na superfície do Sol.

Física de Partículas.

Tudo que conhecemos consiste em minúsculos átomos, que são formados por partículas ainda menores e a Física de Partículas é o estudo dessas últimas que constituem os mais básicos blocos formadores da matéria no universo.
O estudo das partículas dá aos cientistas o conhecimento amplo do Universo e da natureza da matéria. Grande parte deles concorda que o universo se formou numa grande explosão, chamada de Big Bang. Segundos após o Big Bang, acredita-se que as partículas atómicas e a radiação electromagnética foram as primeiras coisas que passaram a existir no Universo.

Partículas Fundamentais.

Os físicos dividem as partículas atómicas fundamentais em três categorias: quarks, léptons e bósons. Os léptons são partículas leves como o elétron.
Os bósons são partículas sem massa que propagam todas as forças do Universo. O glúon, por exemplo, é um bóson que une os quarks e estes formam os protões e os neutrões no núcleo atómico.
Os quarks se combinam para formar as partículas pesadas, como o protão e o neutrão. As partículas formadas pelos quarks são chamadas hádrons. Tal como outras partículas tem cargas diferentes, tipos diferentes de quarks tem propriedades distintas, chamadas "sabores" e "cores" , que afectam a forma de como eles se combinam.

Termos Nucleares.

Existem muitos termos especiais para descrever os processos e os equipamentos usados nas usinas geradoras de energia. Os mais frequentes estão relacionados a seguir:
Lixo Nuclear: O lixo nuclear é o material radioactivo já usado, que precisa ser descartado com segurança. É extremamente perigoso, pois emite ondas de alta frequência, chamadas radiação, capazes de danificar tecidos vivos. A radiação pode perdurar por milhares - e, alguns casos milhões de anos. O lixo nuclear é produzido em laboratórios de pesquisa, usinas, hospitais, bem como nos reactores nucleares de fissão. Mas a maior parte do lixo "quente" provém dos reactores. Parte do lixo pode ser reprocessada para a produção de novo combustível nuclear, mas o restante tem de ser enterrado, ou tratado em usinas especiais. Guardar o lixo nuclear é difícil, porque há sempre o perigo de um vazamento.