WTP REGRESSION

Tudo que existe no Universo desde um grão de milho até o próprio Universo é formado por minúsculas partículas chamadas de átomos.

Em 1808, John Dalton, cientista inglês, apresentou sua teoria, seu modelo de átomo. Segundo ele, o átomo é uma partícula indi- visível e indestrutível. Para Dalton os materiais são formados pela combinação de diferentes átomos.

O cientista inglês, Willian Crookes, ao usar ampolas (tubos) conten- do gás, observou que descargas elétricas saíam da extremidade negativa e “caminhavam” para a extremidade positiva da ampola. Esses raios lu- minosos (descargas elétricas) foram denominados de raios catódicos.

Em 1898, Joseph John Thomson, cientista inglês, ao realizar expe- riências com as ampolas de Crookes, fez importantes descobertas. Ele observou que os raios catódicos eram constituídos de partículas nega- tivas menores que o átomo, que foram denominadas elétrons.

As observações feitas por Thomson, e outras como a eletrização por atrito, permitiram que ele elaborasse um mo- delo para o átomo, pois estava compro- vado que o átomo não era indivisível como os gregos pensavam.

Thomson sugeriu que os elétrons, cargas negativas, estariam incrus- tados na superfície de uma esfera de carga positiva, como ameixas

em um pudim. E, também, a carga elétrica total de um átomo se- ria nula, pois o número de cargas positivas seria igual ao de car- gas negativas. Esse modelo ficou consagrado como o modelo atômico de Thomson.

O modelo atômico de Thomson representava um grande avanço, pois identificava o elétron como partícula constituin- te do átomo.

Modelo: “Descrição de

situação com as quais dificil- mente interagiremos, e das quais conhecemos apenas os efeitos.” (Chassot, 2003, p.252)

Modelo atômico: Esfera maciça

Modelo atômico: Pudim com passas

ânodo cátodo

O físico Ernest Rutherford, alguns anos mais tarde, ao trabalhar com a radiatividade (fenômeno descoberto por Henry Becquerel e de- senvolvido pelo casal Marie e Pierre Curie), fez sua maior descoberta.

Rutherford realizou experimentos com uma pequena amostra do elemento químico polônio (material radioativo emissor de partículas alfa). Esse material foi colocado dentro de uma caixa de chumbo com um pequeno orifício, tendo à sua frente uma finíssima folha de ouro, envolvida por uma placa de material fluorescente (material com capa- cidade de brilhar quando exposto a raios luminosos), como mostra o desenho ao lado.

Assim, Rutherford, ao colocar a folha de ou- ro entre a placa de material fluorescente e a caixa com o material radioativo, esperava que a folha de ouro bloqueasse a passagem da radiação (luz) de partícula alfa, positiva. Porém, para surpresa de Rutherford, a luz (eram partículas do átomo de hélio duplamente ionizado) apareceu do ou- tro lado da folha de ouro. Isto é, a partícula al- fa, “luz”, atravessou a folha de ouro como se ela não existisse. Ele, também, observou que outras partículas, em menor número, não passavam pe- la folha de ouro e então voltavam e, outras, ain- da, passavam e sofriam desvio.

A partir dessas observações, Rutherford sugeriu que as partículas alfa que conseguiam atravessar a folha de ouro e não sofriam desvio, provavelmente, passavam por algum lugar vazio; as partículas que so- friam desvio depois de atravessarem a placa, batiam em “algo” que es- taria bloqueando a sua passagem. E sugeriu, ainda, que a carga elétrica desse “algo” deveria ser positiva tal como a carga da partícula alfa.

O modelo atômico de Rutherford seria formado por uma região central denominada de núcleo, contendo os prótons com carga po- sitiva e partículas sem carga - os nêutrons - que dariam estabilidade ao núcleo e por uma região ao redor do centro, a eletrosfera, forma-

da por partículas de cargas negativas, denomina- das de elétrons.

O modelo atômico de Rutherford ficou famo- so com o nome de Modelo Planetário, uma vez que nele o átomo se assemelha ao Sistema Solar. Os elétrons giram ao redor do núcleo como os planetas giram ao redor do Sol, em órbitas fixas ou trajetórias fixas.

Modelo atômico: Planetário

fonte de partículas alfa partículas alfa partículas alfa espalhadas Folha de ouro anteparo

Releia o texto a partir do trabalho de Dalton, Thomson e Rutherford. Proponha uma explicação (teo- ria) que mostre o motivo pelo qual os modelos atômicos de Dalton e de Thomson devam ser substituí- dos pelo modelo atômico de Rutherford.

ATIVIDADE

Que tal realizar um experimento bastante fácil e interessante? Você vai precisar de:

Um grampo de roupa de madeira, ou uma pinça de madeira; um clipe metálico; um bico de gás ou uma lamparina; solução de ácido clorídrico; sais de bário, cálcio e estrôncio (na forma de cloreto); um copo de béquer.

Abra o clipe metálico e forme com uma de suas extremidades um anel, enquanto que a outra pon- ta deve ficar fixada em um grampo de roupa de madeira ou em uma pinça de madeira.

Coloque no copo de béquer a solução de ácido clorídrico; molhe a haste que você confeccionou nesse ácido e, com ela, encoste num pouquinho de um dos sais e leve à chama do bico de gás ou lamparina.

Repita esse procedimento para as outras duas substâncias, sempre anotando o que você observa. Anote as suas observações na tabela 01:

ATIVIDADE

Tabela 01

Substância Cor Inicial Cor de chama Elemento Químico

E aí, você já descobriu por que seu cabelo fica elétrico? Ou como colar um canudinho de plástico na parede sem usar cola?

Você já derrubou sal de cozinha na chama do fogão? O que aconteceu?

Provavelmente, além de ouvir uma crepitação, isto é, um barulhinho de estalo, ocorreu também uma mudança na cor da chama do fogão, que de azul passa a amarela.

Cada substância quando aquecida emite luz de cor diferente. Essa cor é característica para cada substância, o que torna esse teste bastan- te útil no reconhecimento de substâncias desconhecidas.

A emissão de luz, na queima de sais metálicos pode ser explicada pela emissão de fótons quando os elétrons excitados do metal (isto é, que ganharam energia e que, portanto, passaram para um nível de energia maior do que o fundamental) retornam a seu estado fundamental (nesse retor- no, emitem fótons de energia correspondente àquela que ganharam para passar ao estado excitado).

E, no caso do modelo de Rutherford, será que os elétrons girando ao redor do núcleo ao perder energia cairiam no núcleo? O que você acha?

Por que os átomos emitem luz de cores diferentes?

A resposta a essas perguntas fez com que o modelo atômico de Ru- therford fosse superado.

Quanto à natureza da luz, até o começo do século XIX prevalecia, a teria corpuscular da luz, proposta por Isaac Newton, físico inglês, que considerava a luz como um feixe de pequenas partículas emitidas por uma fonte de luz que atingia o olho estimulando a visão.

Entretanto, em meados do século XIX, James Clerck Maxwell pro- pôs uma teoria que unificou a compreensão dos fenômenos elétricos e magnéticos (teoria do eletromagnetismo). Uma das conseqüências des- sa teoria é que a luz passou a ser considerada como uma onda eletro- magnética e que sua velocidade não depende do observador.

No início do século XX, com os trabalhos de Max Planck e Albert Einstein, a luz também passou a ser interpretada de forma corpuscular (como pacotes de energia). A energia desses “pacotes de energia” (fó- tons) é diretamente proporcional à sua freqüência de oscilação.

Em meados de 1920, Louis Victor de Broglie, com base nos traba- lhos de Einstein, propôs que elétrons (que possuem massa muito pe- quena) apresentam propriedades tanto ondulatórias quanto corpuscu- lares (dependendo do fenômeno, se comportam como onda ou como partícula). Isto é conhecido como dualidade onda-partícula, ou duali- dade matéria-energia e naturalmente aplica-se ao fóton (que é consi- derada uma partícula sem massa) e à base da mecânica quântica e do modelo quântico do átomo, que é bem aceito na atualidade.

Você sabia que os fogos de artifício são misturas de explosivos com certos sais, que

1. Encha uma assadeira com água e corante preto. Deixe em repouso.

2. Pingue algumas gotas de água bem perto do centro da assadeira. O que acontece?

3. Agora coloque uma bolinha de isopor pequena na assadeira com água. Bata na água da assadeira com um lápis. O que acontece?

ATIVIDADE

Uma onda pode ser representada pelo esquema:

A distância entre duas cristas ou entre dois vales é denominada de comprimento de onda e representado pela letra grega lambda ( ).

E o que é freqüência de onda?

Quando você sintoniza um rádio ou o televisor, você está procuran- do a freqüência da onda eletromagnética daquela rádio ou estação de televisão.

Podemos dizer que freqüência é o número de vezes que uma cris- ta ou um vale passa por um determinado ponto, ou o quanto o sistema está oscilando.

A cor da luz emitida corresponde a uma freqüência de onda específica. Nossos olhos percebem apenas uma determinada gama de cores, que são faixas de freqüência de ondas específicas. O ser humano per- cebe apenas a região visível do espectro eletromagnético, que apresenta as sete cores do arco-íris, sendo que cada cor possui um comprimento de onda determinado. As ondas de rádio, microondas, o infravermelho possuem freqüência menor do que as da região visível e, conseqüen- temente, suas energias são menores; já as freqüências de ondas meno- res correspondem ao raio ultravioleta, raios-X, raios gama, cuja energia é maior e que também não conseguimos enxergar.