2.1. Estrutura Atômica: Modelos atômicos

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A estrutura atômica é um dos conceitos fundamentais em química e é crucial para a compreensão de muitos outros tópicos. Este capítulo do nosso e-book se concentrará nos modelos atômicos, que são representações teóricas de como os átomos são organizados e como funcionam.

O primeiro modelo atômico foi proposto por John Dalton no início do século XIX. De acordo com o modelo de Dalton, os átomos são partículas indivisíveis que compõem a matéria. Cada elemento é composto por átomos idênticos, e as reações químicas ocorrem quando os átomos são rearranjados. Este modelo, também conhecido como 'bola de bilhar', foi a base para o desenvolvimento da teoria atômica moderna.

No entanto, o modelo de Dalton foi desafiado por experimentos subsequentes. J.J. Thomson, através de seus experimentos com raios catódicos, descobriu a existência de elétrons, partículas subatômicas com carga negativa. Isso levou ao desenvolvimento do modelo de pudim de ameixa, onde os elétrons são incrustados em uma esfera de matéria positiva.

Apesar de sua popularidade, o modelo de pudim de ameixa foi rapidamente substituído pelo modelo de Rutherford. Ernest Rutherford, através de seu famoso experimento de dispersão alfa, propôs que a maior parte do átomo é espaço vazio, com um núcleo central pequeno e denso contendo todas as cargas positivas (prótons) e a maior parte da massa do átomo. Os elétrons, por outro lado, movem-se em órbitas ao redor deste núcleo.

Embora o modelo de Rutherford tenha sido um grande avanço, ele tinha suas falhas. Não conseguia explicar por que os elétrons não caíam no núcleo devido à atração eletrostática, nem podia explicar as linhas espectrais observadas em espectros atômicos. Estas questões foram resolvidas por Niels Bohr, que propôs que os elétrons ocupam níveis de energia específicos, ou camadas, ao redor do núcleo. Quando um elétron salta de um nível de energia para outro, emite ou absorve energia na forma de luz, resultando nas linhas espectrais.

Finalmente, o modelo atômico moderno, ou modelo de nuvem de elétrons, foi desenvolvido. Este modelo, baseado na teoria quântica, descreve os elétrons como uma nuvem de probabilidade ao redor do núcleo, em vez de partículas em órbitas específicas. A posição exata de um elétron em um dado momento não pode ser determinada, apenas a probabilidade de encontrar o elétron em uma determinada região do espaço.

Os modelos atômicos são um exemplo perfeito de como a ciência evolui com novas evidências e descobertas. Cada modelo foi uma melhoria em relação ao anterior, adicionando detalhes e precisão à nossa compreensão dos átomos. Para o Exame Nacional do Ensino Médio (ENEM), é importante entender cada um desses modelos, suas características e limitações, bem como o contexto histórico em que foram desenvolvidos.

Em resumo, a estrutura atômica é um tópico fascinante e complexo que está no coração da química. Esperamos que este capítulo do nosso e-book ajude você a entender melhor este tópico e a se preparar para o ENEM.

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42.2. Estrutura Atômica: Partículas subatômicas