Ciências · 9º ano · Modelos atômicos e átomo
Módulo 01 · Aula 1 · Modelos atômicos
Ciências · 9º ano · Módulo 01 · Aula 1

Da bola maciça à nuvem de probabilidade: como imaginamos o átomo

Como os cientistas descobriram a estrutura do átomo se ele é pequeno demais para ser visto?

modelo atômicoRutherfordBohr
Daltonbola maciçaThomsonpudim de passasRutherfordnúcleo pequenoBohrcamadascada modelo corrigiu o anteriordepois: modelo quântico (nuvem de probabilidade)
Ilustração original de contexto.
Conhecimentos prévios

O que você já sabe?

Tudo é feito de átomos, mas nenhum microscópio comum os mostra. Por isso, a ciência usa modelos, que são explicações testadas por experimentos.

Um modelo científico é:

Pode ser revisto com novas evidências.

Converse em dupla

Você já usou um modelo, como um mapa ou uma maquete, para entender algo?

Contextualização

Uma ideia antiga

  • Na Grécia antiga, Demócrito propôs que a matéria seria feita de partículas indivisíveis, os átomos.
  • Era uma ideia filosófica, sem experimentos.
  • Só no século XIX a química a retomou, com base em medidas.
Contextualização

Ciência como construção

  • Cada modelo atômico nasceu para explicar fatos que o anterior não explicava.
  • Os modelos não são "errados": foram os melhores para a época.
  • A ciência avança por testes e revisões.
Ideias centrais

Dalton (1803)

  • O átomo seria uma esfera maciça, indivisível e indestrutível.
  • Átomos do mesmo elemento são iguais; de elementos diferentes, diferentes.
  • Explicou as leis das combinações das massas (Lavoisier e Proust).
Ideias centrais

Thomson (1897)

  • Descobriu o elétron em experimentos com tubos de raios catódicos.
  • Propôs o "pudim de passas": uma esfera positiva com elétrons incrustados.
  • Mostrou que o átomo é divisível e tem cargas.
Ideias centrais

Rutherford (1911)

  • Bombardeou uma folha finíssima de ouro com partículas alfa; quase todas passaram, algumas desviaram e poucas voltaram.
  • Concluiu que o átomo tem um núcleo pequeno, denso e positivo, com elétrons em volta.
  • Foi um modelo "planetário": o átomo é quase todo espaço vazio.
Ideias centrais

Bohr (1913)

  • Os elétrons ocupam níveis de energia (camadas) com valores definidos.
  • Ao saltar de um nível a outro, o elétron absorve ou emite luz.
  • Explicou as cores emitidas por elementos aquecidos, como o sódio na chama.
Ideias centrais

Modelo atual

  • No modelo quântico (Schrödinger e Heisenberg), não se sabe a posição exata do elétron, e sim a probabilidade de encontrá-lo em uma região, o orbital.
  • Em 1932, Chadwick descobriu o nêutron, no núcleo.
  • O modelo atual usa a matemática para prever o comportamento dos átomos.

Erro comum

Achar que os elétrons giram em órbitas fixas como planetas. Esse é o modelo de Bohr, útil como imagem, mas o modelo atual fala de regiões de probabilidade.

Fonte e evidência

O experimento de Rutherford

No experimento, para cada 8.000 partículas alfa lançadas contra a folha de ouro, cerca de 1 voltava para trás. O diâmetro do átomo é da ordem de 10⁻¹⁰ m, e o do núcleo, de 10⁻¹⁵ m. Os alunos calcularam a porcentagem das partículas que voltaram e quantas vezes o átomo é maior que o núcleo.
Valores aproximados, simplificados a partir dos resultados históricos.
1
Que porcentagem voltou?
1 dividido por 8.000 dá 0,0125%.
2
Quantas vezes o átomo é maior que o núcleo?
10⁻¹⁰ dividido por 10⁻¹⁵ dá 100.000 vezes.
3
O que isso revela?
O núcleo é minúsculo, e o átomo é quase todo vazio.
4
O que o texto NÃO permite concluir?
Não permite concluir o número de partículas no núcleo: o experimento mostrou só a existência e o tamanho aproximado.
Análise e comparação

Thomson × Rutherford

O que muda de um modelo para outro?

Thomson

Carga positiva espalhada na esfera, com elétrons como passas no pudim. Sem núcleo.

Rutherford

Carga positiva concentrada em um núcleo minúsculo, com elétrons ao redor. Átomo quase vazio.

Para concluir com evidências

O experimento da folha de ouro derrubou o pudim de passas.

Prática independente

Atividade de aplicação

Resolva no caderno. As respostas estão no slide de correção.

1. Quem descobriu o elétron?

  1. Dalton
  2. Thomson
  3. Rutherford
  4. Bohr

2. A maioria das partículas alfa atravessou a folha de ouro porque:

  1. o átomo é praticamente vazio
  2. o ouro é líquido
  3. as partículas eram gigantes
  4. o núcleo é grande
Prática independente

Atividade de aplicação (continuação)

Resolva no caderno. As respostas estão no slide de correção.

3. 1 em 8.000 equivale a:

  1. 0,0125%
  2. 0,125%
  3. 1,25%
  4. 12,5%

4. No modelo de Bohr, o elétron emite luz quando:

  1. passa a um nível de menor energia
  2. para de se mover
  3. sai do átomo
  4. vira próton
Correção comentada

Conferindo as respostas

1. Alternativa B

Em 1897.

2. Alternativa A

O espaço vazio permite a passagem.

3. Alternativa A

1 dividido por 8.000.

4. Alternativa A

Perde energia e emite um fóton.

Síntese

Três ideias para levar

Dalton

Esfera maciça.

Thomson e Rutherford

Elétrons e núcleo.

Bohr e atual

Níveis de energia e orbitais.

Voltando à pergunta inicial: por experimentos e modelos, como o da folha de ouro, que revelou o núcleo. Cada modelo foi revisto quando novas evidências apareceram.

Pergunta de revisão

Como os cientistas descobriram a estrutura do átomo?

Pontos: 0/3
Exit ticket

Questões de saída

1. O nêutron foi descoberto por:

2. O modelo que propõe um núcleo é o de:

3. O orbital é:

Questão de saída

O que ainda ficou difícil?

Escolha como você saiu desta aula (isso fica só no seu aparelho):

Para continuar

Referências e próximos passos

Refaça as questões sem olhar a correção e anote o que errou.

Referências

Aulas, exemplos e questões originais do EduMath, elaborados a partir das habilidades de Ciências da Natureza da BNCC (Ensino Fundamental) e da sequência de aulas do NRE.
Dica de estudo: explique cada ideia com suas palavras e dê um exemplo do dia a dia.

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