Qual é o modelo atômico de John Dalton?

teoria atômica – isto é, a crença de que toda a matéria é composta de elementos minúsculos e indivisíveis – tem raízes muito profundas. Inicialmente, a teoria apareceu em milhares de anos atrás em textos gregos e indianos como uma ideia filosófica. No entanto, não foi abraçada cientificamente até o século XIX, quando uma abordagem baseada em evidências começou a revelar como o modelo atômico se parecia.Foi nessa época que John Dalton, um químico, meteorologista e físico inglês, começou uma série de experimentos que culminariam em propor a teoria das composições atômicas – que posteriormente seria conhecida como teoria atômica de Dalton – que se tornaria uma das pedras angulares da física e química moderna. além de criar um modelo para interações atômicas, John Dalton também é creditado com o desenvolvimento de leis para entender como os gases funcionam. Com o tempo, isso o levaria a concluir coisas sobre como os átomos interagiam, o peso dos átomos, e a projetar leis que estabelecem a teoria atômica como disciplina científica.

leis do gás de Dalton:

Dalton surgiu com sua teoria dos átomos como resultado de sua pesquisa em gases. Isto começou em 1800, quando Dalton se tornou um secretário da Sociedade Literária e filosófica de Manchester. Enquanto lá, Dalton começou a apresentar uma série de ensaios que delinearam seus experimentos sobre a constituição de gases mistos, incluindo a pressão do vapor e outros vapores em diferentes temperaturas, na evaporação. e na expansão térmica dos gases.em seus ensaios, Dalton descreveu experiências nas quais ele procurou determinar a pressão do vapor em vários pontos entre 0 e 100 °C (32 e 212 °F). Com base em suas observações de seis líquidos diferentes, Dalton concluiu que a variação da pressão de vapor para todos os líquidos era equivalente, para a mesma variação de temperatura, e o mesmo vapor de qualquer pressão dada.ele também concluiu que todos os fluidos elásticos sob a mesma pressão se expandem igualmente quando o calor é aplicado. Além disso, ele observou que para qualquer expansão dada de mercúrio (ou seja, o aumento da temperatura usando um termômetro de mercúrio), que a expansão correspondente do ar é proporcionalmente menor, quanto maior a temperatura vai.

uma representação da estrutura atómica do átomo de hélio. Credit: Creative Commons
a depiction of the atomic structure of the helium atom. Credit: Wikipedia/Creative Commons

this became the basis as Dalton’s Law (aka. A lei de Dalton de pressões parciais), que afirmou que em uma mistura de gases não reagentes, a pressão total exercida é igual à soma das pressões parciais dos gases individuais.teoria atómica de Dalton:no decurso desta investigação sobre gases, Dalton também descobriu que certos gases só podiam ser combinados em certas proporções, mesmo que dois compostos diferentes partilhassem o mesmo elemento comum ou grupo de elementos.Estes experimentos basearam-se em duas teorias que surgiram perto do final do século XVIII, que tratavam de reações químicas. A primeira foi a lei de conservação da massa, formulada por Antoine Lavoisier em 1789, que afirma que a massa total em uma reação química permanece constante – isto é, que os reagentes têm a mesma massa que os produtos.a segunda foi a lei de proporções definidas, provada pela primeira vez pelo químico francês Joseph Louis Proust em 1799. Esta lei afirma que se um composto é dividido em seus elementos constituintes, então as massas dos constituintes terão sempre as mesmas proporções, independentemente da quantidade ou fonte da substância original.

Various atoms and molecules as depicted in John Dalton’s A New System of Chemical Philosophy (1808). Credito: Domínio público

estudando estas leis e construindo sobre elas, Dalton desenvolveu sua lei de proporções múltiplas. Esta lei afirma que se dois elementos podem ser combinados para formar um número possível de compostos, então as razões das massas do segundo elemento, que se combinam com uma massa fixa do primeiro elemento, serão razões de pequenos números inteiros.em outras palavras, elementos se combinam ao nível atômico em relações fixas que diferem naturalmente com base nos compostos sendo combinados, devido a seus pesos atômicos únicos. Os achados se tornaram a base das leis atômicas de Dalton ou modelo, que se concentra em cinco teoremas básicos. T

O estado de elementos que, no seu estado mais puro, consistem em partículas chamadas átomos; que os átomos de um determinado elemento são todos iguais, até o último átomo; que os átomos de diferentes elementos pode ser distinguida pelos seus pesos atômicos; átomos de elementos unem-se para formar compostos químicos; e que os átomos não podem ser criados ou destruídos, em reação química, apenas o agrupamento nunca muda.Dalton também acreditava que a teoria atômica poderia explicar por que a água absorveu diferentes gases em proporções diferentes – por exemplo, ele descobriu que a água absorveu dióxido de carbono muito melhor do que absorveu nitrogênio. Dalton hipotetizou que isso era devido às diferenças de massa e complexidade das respectivas partículas dos gases.

Dalton's model of the atom, based on the five points of his atomic theory. Crédito: modernbiochemistry.weebly.com o modelo do átomo de Dalton, baseado nos cinco pontos da sua teoria atómica. Credito: modernbiochemistry.weebly.com's model of the atom, based on the five points of his atomic theory. Credit: modernbiochemistry.weebly.com

na verdade, foi esta mesma observação que se acredita ser a primeira vez que Dalton sugeriu a suposta existência de átomos. No artigo que abordou a absorção de gás na água, que foi publicado pela primeira vez em 1805, ele escreveu:”Por que a água não admite a sua maior parte de todos os tipos de gás da mesma forma? Esta questão foi devidamente ponderada e, embora não consiga satisfazer-me completamente, estou quase convencido de que a circunstância depende do peso e do número das partículas finais dos vários gases.”

Dalton propôs que cada elemento químico é composto de átomos de um único, único tipo, e embora eles não podem ser alterados ou destruídos por meios químicos, eles podem se combinar para formar estruturas mais complexas (ou seja, compostos químicos). Isto marcou a primeira teoria verdadeiramente científica do átomo, uma vez que Dalton chegou às suas conclusões pela experimentação e exame dos resultados de uma forma empírica.

Dalton E Pesos Atômicos:

Dalton também começou a estudar pesos atômicos com base na massa de proporções em que eles se juntaram, com o átomo de hidrogênio, tomado como padrão. No entanto, Dalton foi limitado pela crueza de seus instrumentos de laboratório e o fato de que ele não concebeu que os átomos de certos elementos existem na forma molecular, como o oxigênio puro (O2).

ele também acreditava que o composto mais simples entre dois elementos é sempre um átomo cada. Isto foi melhor ilustrado em como ele pensou que a fórmula química para a água era HO, não H2O.

John Dalton, o pai da teoria atômica moderna. Crédito: chemheritage.org John Dalton, o pai da teoria atómica moderna. Credito: chemheritage.org

em 1803, Dalton oralmente apresentou sua primeira lista de pesos atômicos relativos para um número de substâncias. Este artigo foi publicado em 1805, mas ele não discutiu exatamente como obteve esses números. Em 1807, seu método foi revelado por seu conhecido Thomas Thomson, na terceira edição do Livro de Thomson, um sistema de Química. Finalmente, Dalton publicou um relato completo em seu próprio livro, um novo sistema de Filosofia Química, em 1808 e 1810.

falhas científicas:

a principal falha na teoria de Dalton-i.e. a existência de moléculas e átomos – foi posteriormente corrigida em princípio em 1811 por Amedeo Avogadro. Avogadro propôs que volumes iguais de quaisquer dois gases, a igual temperatura e pressão, contêm números iguais de moléculas. Em outras palavras, a massa das partículas de um gás não afeta o volume que ocupa.a lei de Avogadro permitiu-lhe deduzir a natureza diatómica de numerosos gases através do estudo dos volumes em que reagiram. Assim, Avogadro foi capaz de oferecer estimativas mais precisas da massa atômica de oxigênio e vários outros elementos, e fez uma distinção clara entre moléculas e átomos. Infelizmente, estas e outras descobertas contradizem e refinam as teorias de Dalton.

por exemplo, os cientistas descobriram desde então que o átomo – uma vez pensado ser a menor parte da matéria – pode de facto ser subdividido em partículas elementares ainda menores. E enquanto Dalton concebeu como átomos uma única entidade sem separação entre cargas positivas, negativas e neutras, experimentos subsequentes de J.J. Thomson, Ernest Rutherford, e Neils Bohr revelaram uma estrutura mais complexa para o átomo.

Neils Bohr's model a nitrogen atom. Crédito: britannica.com's model a nitrogen atom. Credit: britannica.com
Neils Bohr’s model a nitrogen atom. Crédito: britannica.com

Essas teorias foram posteriormente validadas por observações feitas com o microscópio eletrônico. Também sabemos que o peso atômico é um produto da estrutura dos próprios átomos. Assim, o modelo atômico de Dalton, em sua forma mais pura, é agora considerado válido apenas para reações químicas. No entanto, isso não diminui a contribuição de Dalton para a ciência moderna.antes de seu tempo, o átomo era pouco mais do que uma construção filosófica passada da antiguidade clássica. O trabalho inovador de Dalton não só fez da teoria uma realidade, como levou a muitas outras descobertas, como a teoria da relatividade de Einstein e a teoria quântica de Planck – dois campos de estudo que formam a base da nossa compreensão moderna do cosmos.

Nós escrevemos muitos artigos interessantes sobre a teoria atômica aqui no universo hoje. Aqui está uma sobre o número de átomos no universo, quais são as partes do átomo? Quem Era Demócrito?, Modelo atômico de Bohr, e qual é o modelo Pudim De Ameixa?se quiser saber mais sobre o modelo de Dalton, veja o artigo da Universidade Central de Queensland sobre o modelo atómico de Dalton.

stronomy Cast tem registrado muitos episódios interessantes sobre o assunto. Confira-episódio 138: Mecânica Quântica, episódio 378: Rutherford and Atoms, e Episódio 392: O Modelo Padrão-Introdução.

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