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Ciências Físicas e Naturais
Componente de Físico-química
Sustentabilidade na Terra
Reacções químicas
O texto a seguir foi retirado de http://mesonpi.cat.cbpf.br/verao98/marisa/atomo.html. Leia com
atenção:
“Após 546 a.C., surge um novo movimento filosófico que tenta explicar a matéria não só constituída
como um elemento único num sentido "macroscópico", mas como uma porção também única, subdividida
"microscopicamente". Foi assim que Leucipo de Mileto (460-380 a.C.) apresentou uma visão segundo a qual
todas as coisas no Universo são formadas por um único tipo de partícula – o átomo (indivisível, em grego) –,
eterno e imperecível que se movimentava no vazio. Entretanto, para explicar as diversas propriedades das
substâncias, admitiam que os átomos diferiam geometricamente na sua forma e posição, e que, por serem
infinitamente pequenos, só poderiam ser percebidos pela razão.
As concepções una e/ou plural sobre o Universo continuaram a ser defendidas e divulgadas pelos
cientistas ao longo dos séculos, chegando até à Idade Média e à Renascença. Por exemplo, o astrónomo
polaco Nicolau Copérnico (1473-1543), no seu livro Das revoluções dos Corpos Celestes, falou da
corporeidade dos átomos.
Também atomista foi o físico e astrónomo italiano Galileu Galilei (1564-1642), já que no seu O
Ensaiador, considerava que os átomos ígneos (do calor) eram menos rápidos e, portanto, menos penetrantes
do que os átomos luminosos (da luz).
A ideia de que o átomo era uma parte real, porém invisível e indivisível da matéria, parece ter sido
proposta pelo filósofo e matemático francês Pierre Gassendi (1592-1655), ao fazer, pela primeira vez, a
distinção entre átomo e molécula, uma vez que, para ele, em cada corpo, os átomos se reúnem em pequenos
grupos, que denominou de moléculas, que é o diminutivo da palavra latina “moles”, que significa massa ou
quantidade de matéria.
O atomismo real defendido por Gassendi, na França, foi logo aceite e divulgado em Inglaterra. De tal
modo assim foi que o físico e químico inglês Robert Boyle (1627-1691) e o seu assistente, o físico inglês
Robert Hooke (1635-1703), tornaram claro o seu apoio às teorias atómicas para explicar as substâncias
materiais. Por exemplo, Boyle no seu célebre livro O químico céptico, apresentou a sua ideia, na qual os
corpos eram constituídos por elementos que, para ele, eram assim definidos: "...entendo por elementos,
certos corpos primitivos e simples, perfeitamente sem mistura, que, não sendo formados de quaisquer outros
certos corpos, nem um dos outros, são os ingredientes dos quais todos os corpos perfeitamente misturados
são feitos, e nos quais podem finalmente ser analisados..."
No entanto, o elemento de Boyle não era o elemento químico que conhecemos hoje. Para Robert
Boyle, a água (H2O) era um elemento quase puro, enquanto que o ouro (Au), o cobre (Cu), o mercúrio (Hg) e
o enxofre (S) eram compostos químicos ou misturas. Um outro inglês a defender e a expor as ideias
atomísticas foi o físico e matemático Isaac Newton (1642-1727) no seu livro Óptica.
Na tentativa de se aperfeiçoar o conceito de Boyle de elemento químico, surgiram trabalhos como os
de Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794), que elaborou a primeira tabela contendo cerca de 30 elementos,
apresentada no seu Tratado Elementar de Química.
Muito embora a ideia de elemento químico considerasse o átomo como uma partícula indivisível,
porém real da matéria, o atomismo científico só começou no início do século XIX com os trabalhos dos
químicos, do inglês John Dalton (1766-1844), do francês Joseph-Louis Gay-Lussac (1776-1856) e do
italiano Amedeo Avogadro (17776-1856), através dos quais se procurou calcular as massas dos átomos e
relacionar os seus volumes.
No seu livro Novo sistema de Filosofia Química, Dalton enfatizou que na Natureza existem átomos
invisíveis e imutáveis. E mais ainda, que todos os átomos de um mesmo elemento são idênticos e que vários
átomos se podem reunir para formar um "átomo composto". É nesse livro que Dalton apresenta a famosa Lei
das Proporções Múltiplas:
"Se dois elementos A e B formarem mais de um composto, as massas de A que se combinam com
a mesma massa B, nos diferentes compostos, devem ter números inteiros como razões entre elas".
As experiências realizadas por Gay-Lussac com gases sob pressão e temperaturas constantes,
levaram-no a descobrir uma importante lei, a chamada Lei dos Volumes:
"Se os gases A e B se combinam para formar um composto C, os três volumes relativos podem ser
representados por números inteiros".
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Contudo, essa lei apresentava uma aparente contradição, ou seja, a de que os gases ao se
combinarem, aparentemente algumas vezes, ocupam menos espaço. Essa questão só foi entendida quando
Avogadro observou que os átomos se podem reunir para formar moléculas. Assim, dois volumes da molécula
de hidrogénio, formada por dois átomos de hidrogénio (H + H → H2), combinados com um volume da
molécula de oxigénio (O + O → O2), formavam dois volumes da molécula de água, isto é:
2H2 + O2 → 2H2O
Assim, Avogadro enunciou a sua famosa Lei de Avogadro:
"Sob as mesmas condições de temperatura e pressão, volumes iguais de todos os gases contém o
mesmo número de moléculas."
Quanto à indivisibilidade do átomo, parece ter sido o físico francês André-Marie Ampére (17751836) o primeiro a propor que o átomo era constituído de partículas sub-atómicas, na tentativa de explicar o
conceito de Boyle de elemento. Mais tarde, o físico alemão Gustav Theodor Fechner (1801-1887) propôs o
modelo de que o átomo consistia de uma parte central massiva que atraía gravitacionalmente uma nuvem de
partículas quase imponderáveis. No entanto, as experiências realizadas sobre fenómenos electromagnéticos,
realizadas a partir do trabalho do físico dinamarquês Hans Christian Oersted (1777-1851) e do próprio
Ampére sobre cargas eléctricas circulando em fios condutores, fizeram com que os cientistas cada vez mais
ficassem convencidos de que o átomo possuía constituintes portadores de carga eléctrica. Desse modo, o
físico alemão Wilhelm Eduard Weber (1804-1891) propôs que no modelo de Fechner, as partículas
imponderáveis, que envolviam a parte central do átomo, eram partículas electrizadas atraídas por esse
"núcleo", naturalmente, por uma força eléctrica.
A primeira evidência experimental sobre a estrutura do átomo foi verificada pelo físico e químico
inglês Michel Faraday (1791-1867), ao descobrir o fenómeno da electrólise, isto é, a acção química da
electricidade. Na sua experiência, Faraday observou que a passagem da corrente eléctrica através de soluções
químicas, por exemplo nitrato de prata, fazia com que os metais de tais soluções se depositassem nas barras
metálicas (eléctrodos: cátodo e ânodo) introduzidas nessas soluções. Essa evidência sobre a estrutura atómica
foi corroborada com a teoria iónica desenvolvida pelo químico sueco Svante August Arrhenius (1859-1903),
segundo a qual os iões que constituíam a corrente eléctrica através da solução, no fenómeno da electrólise,
nada mais eram que átomos carregados de electricidade.
Portanto, aquela antiga substância primordial, indivisível para os gregos na Antiguidade, apresentase, no século XIX, divisível e dotada de cargas eléctricas.”
Responda às perguntas sobre o texto:
1. Qual foi o primeiro cientista a elaborar uma tabela com 30 elementos?
2. Escreva o nome do Filósofo que afirmou que todas as coisas no Universo são formadas por um único tipo
de partícula.
3. Em que livro Galileu Galilei escreve sobre os átomos ígneos e luminosos?
4. Quem escreveu nos seus trabalhos que todos os átomos de um mesmo elemento são idênticos?
5. Quem escreveu o livro Das revoluções dos Corpos Celestes.
6. Quem são os cientistas que fizeram experiências sobre cargas eléctricas em movimento em fios condutores
(apelidos).
7. Qual é a lei que diz que: “Sob as mesmas condições de temperatura e pressão, volumes iguais de todos os
gases contém o mesmo número de átomos.”?
8. Diga o nome do cientista que fez experiências com gases sob pressão e temperaturas constantes.
9. Quem foi o primeiro a fazer a distinção entre átomo e molécula?
10. Diga o nome do criador da teoria iónica (apelido).
11. Diga qual foi primeira evidência experimental sobre a estrutura do átomo.
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