[0:06]Opa! E aí, galera? Beleza? Então na aula passada, nós, é, estabelecemos os conceitos básicos da química, o que que é a química, o que que é a matéria, né, uma ideia da energia. Aqui a gente vai começar o estudo da matéria caracterizada. Vocês perceberam, eu devo ter falado várias vezes sobre átomos na aula passada, e faltou definir o que que é um átomo. É isso, é com o átomo em si que a gente vai trabalhar daqui pra frente, né? Vamos ter uma, a parte aqui de estrutura atômica, começar assim, ver como que é o modelo do átomo aqui, essa aula de modelos atômicos. Depois nós vamos falar sobre a estrutura, os níveis de energia, organização na tabela periódica, elementos químicos e vamos evoluindo um passo de cada vez. Para quem tá chegando direto nessa aqui, meu nome é Luís Eduardo Aleote e tô aqui com vocês nessa luta. Vamos começar aqui bem simples. Essa é mais uma aula de história do que uma aula de química em si. Tá? Então o conceito átomo vem lá do século 5 antes de Cristo, lá da Grécia antiga. Né, dos filósofos lá, o Leucipo e o Demócrito são responsáveis assim, são considerados os criadores dessa, desse termo, né, átomo, que significa não divisível. E eles diziam que era a unidade básica da matéria, né? Quando você dividisse tudo no máximo você chegava numa parte que era não divisível, era um átomo. Quando você fosse quebrando, sempre dividindo no meio, no meio, no meio, no meio as coisas, você ia chegar numa parte que era não divisível. Né, eles eram filósofos, né? A gente diz filósofo, né? Naquela época, os cientistas e os filósofos eram as mesmas pessoas, na verdade. Eles tinham que entender um pouquinho de cada coisa. Daí, só lá em 1808, né, mais de 2 mil anos depois, que veio o Dalton e resolveu, é, acolher o termo deles lá, o termo de átomo. E resolveu, e ele quis pensar, como que é esse átomo? Ele acreditava que existia esse átomo e ele queria ver como que era. Daí ele criou esse termo, ele criou esse modelo aí, que é conhecido como modelo de, de Dalton. Essa bolinha azul aí, na, na TV, não é um, não é um enfeite qualquer, não. É isso que ele achava que era o modelo dele.
[2:59]Para ele, o átomo era assim. Por isso que a gente diz que o modelo do Dalton é o modelo da bola de bilhar. Ele achava que um átomo era como uma bola de bilhar. Era uma esfera maciça e indivisível. Né, uma, uma esfera bem pequena, maciça e indivisível. Não dava pra quebrar e ela era totalmente maciça. E ele tinha uma ideia de que tinham elementos diferentes, né? Não era tudo a mesma, tudo composto da mesma coisa. Mas que as coisas compartilhavam alguns elementos. Ele achava que era umas propriedades dessa bolinha dele aí, dessa bola de bilhar, que mudava de elemento pra elemento. A ideia principal dele era que diferentes elementos eram diferentes tamanhos de bolinha, diferentes massas de bolinha. Essa era a ideia dele. Né, bem simples, mas tem que começar de algum lugar. O Thomson não tava muito satisfeito com isso aí. Eu não sei exatamente o que que ele tava querendo provar com, com o experimento dele, se foi o que ele descobriu de verdade. Mas, já se sabia lá dos experimentos do Benjamin Franklin e, e de outros cientistas, que existiam corpos que conseguiam conduzir eletricidade. Mas que os corpos não são eletrizados naturalmente, né? Em geral os corpos são neutros, neutros.
[4:54]Então o Thomson, ele utilizou essa, uma ampola de William Crookes. A gente não precisa detalhar exatamente assim o experimento, mas essa ampola era um tubinho assim de vidro, em que tinha um polo positivo, um polo negativo, era ligado, né, a uma bateria de cada lado. O que que acontecia? E dentro disso era vazio, na verdade ele, ele fez esse experimento com alguns gases rarefeitos lá. Né, os gases em, em pressão bem baixa. Daí o que ele, o que ele viu é que quando ele ligava uma corrente elétrica alta, tinha uma descarga elétrica aqui, você conseguia ver uma luz. E ele fez esse experimento passando aqui, além da, da bateria ali, você passando por um campo elétrico uniforme. Vocês vão estudar isso direito lá na física, não aqui na química, não. Campo elétrico uniforme, assim, paralelo. De um lado era positivo e do outro era negativo. Daí quando ele passava essa luz, ele via que essa luz era atraída pro lado positivo. Ser atraída pelo positivo, ele já pensou, opa! Esse átomo aqui, o átomo desse gás aqui embaixo, que é o que está produzindo essa luz, não é um negócio indivisível. Né, ele não é algo indivisível. Se ele era, se ele normalmente é neutro e agora ele, alguma coisa tá indo pro positivo, tem alguma coisa aí.
[7:12]Aí que ele descobriu, a existência dos elétrons. Ele postulou que na verdade o átomo não era uma bolinha indivisível, ele era uma bolinha, era uma bola que seria positiva, né? Para ele ser neutro, ele teria que ser ter a mesma quantidade de cargas positivas e negativas. Então ele postulou que, que a gente tinha aqui, como no desenho aqui, não preciso fazer outro, uma bola grande positiva com várias bolinhas negativas ali. Que quando ele passava essa carga, essa descarga elétrica ali, ele conseguia destacar algumas dessas bolinhas negativas e elas iam pro positivo. Essa era a ideia dele. Então ele descobriu e essas bolinhas negativas, ele chamou de elétron, que vem lá da palavra grega pra eletricidade. E ele chamou esse modelo de modelo do pudim de passas, né? Vigia a gente comentar de panetone também. Mas a ideia é, o pudim de passas dele é, por que o pudim de passas? Porque ele era inglês e inglês curte pudim de passas. É só isso, ele gostava do pudim de passas, ele imaginou um negócio redondo, seria o pudim, um monte de coisa ali, as bolinhas ali, os elétrons, as passas. Tá, basicamente isso, não precisa saber com muito detalhe não o que que foi o experimento dele. Importante é saber que ele descobriu, aí foi a descoberta do elétron dentro do átomo. Né, já em 1897, quase 90 anos depois do Dalton. Mas veja que a, a descoberta dele não durou assim, tanto tempo. Que aí veio o Rutherford. Ele não tava 100% satisfeito com essa ideia. Na verdade, muita gente diz que ele queria comprovar mesmo essa ideia. Ele não tava satisfeito, mas ele queria ter uma, ele queria ter a prova disso. Outros dizem que ele tava querendo refutar isso e criar um modelo novo. A verdade é que a gente nunca vai saber certinho o que que era, o que que passou pela cabeça dele quando ele montou esse experimento. Que era bem estranho assim, bem, com umas ideias bem diferentes. Primeiro, já tinha descoberto aqui a radiação. Então ele pegou um polônio, bem radioativo, dentro de uma caixa de chumbo e abriu um buraquinho nessa caixa de chumbo, bem pequeno. Que era aqui, ó, essa caixa preta com o polônio bem radioativo. O polônio radioativo fica emitindo uma radiação, a gente vai ver lá pra frente na aula de radioatividade, o que que é isso exatamente, mas ele tava emitindo radiação alfa, uma emissão alfa aqui, que é uma radiação bem pesada. E ele jogava isso direto numa folha de ouro, mas era uma folha de ouro bem fininha, bem fininha. A ideia dele a princípio, né, se, se o Thomson tivesse correto, o que ele tá fazendo é jogando um negócio bem pesado numa malha bem fina. Seria como ele tá dando um tiro de pistola numa cortina. Ele pensou que ia furar, atravessar ali e chegar do outro lado. E ele colocou, primeiro, um filme fotográfico para registrar exatamente atrás aqui. Daí ele achou, mas e se desviar, né? Porque se as partículas alfa são positivas e tem um núcleo positivo ali, eles devem abrir um pouco de, né? Não deve sair 100% reto, deve dar uma, uma espalhada. Então, ao invés de pôr uma folha reta ali, ele fez um, que cobriu um ângulo maior. Daí ele pensou, mas eu já estou cobrindo um ângulo grande aqui, quase 180 graus, por que que eu não coloco um pouco na frente também? Ninguém, nunca imaginou, ninguém imaginava que, que pudesse acontecer isso, mas ele falou, vou fazer assim. Então ele fez que nem no desenho aqui, ó. Ele pôs um filme fotográfico que captava os raios quase na volta inteira. O que foi muito inteligente, porque o que que ele viu? O raio, os raios batiam na folha de ouro e a maioria passava normal, né? Um espalhamento normal que tivesse, passava reto. Alguns, alguns abriam um pouquinho. Ó, aqui nesse desenho a gente vê como que tava acontecendo. Ó, os raios, a maioria passava reto. Alguns davam, e alguns davam umas leve desviada assim. Só que o que ninguém esperava, alguns, bem poucos, eu não lembro o número correto, acho que é um a cada 200, não é algo, ou mais do que isso, é, não precisa, não é algo que vocês precisam saber, obviamente, batiam aqui e voltavam pra frente. Eram bem refletidos, daí ele pensou, que que tá acontecendo aqui? O que que tava acontecendo? Aí que ele postulou, que é o que acontecia, ao invés de atravessar tudo aqui e destruir a parte positiva, né, do, no Thomson ali, ele pensou que seria algo desse tipo. O que que tava acontecendo? Na verdade, o átomo não seria uma parada, um negócio inteiro positivo, com algumas coisinhas negativas no meio. Não, que ele seria, ele teria um núcleo, uma parte positiva bem pequenininha, bem no centro, mas que tivesse toda a massa do átomo, que fosse extremamente pesado. E os elétrons, a parte negativa, seriam bolinhas menores ainda, que estariam rodeando essa parte positiva, e entre elas tivesse um grande espaço vazio. E é por isso que a maior parte das partículas passava reto. As que passavam já perto do núcleo, que o núcleo era bem pesado, né? Um material bem pesado, inclusive, bem maior do que a partícula, as partículas alfa, que estavam jogando ali, esse núcleo bem pesado conseguiu, né, era positiva, a partícula alfa era positivo, o núcleo positivo, quando passava perto ele dava uma repelida e dava essa desviada. Mas até aí ele até, ele até tava esperando que tivesse esse desvio. Mas o que acontecia, que ele não esperava é que fosse isso aqui que aconteceu. Algumas batiam, que acertassem o núcleo, uma a cada 200 e poucas, eu não tenho certeza do número, acertava o núcleo e voltava. Então, significava que toda a massa tava ali, né? Toda a massa do, toda a massa desse átomo do ouro tava ali. Porque ele colidia e era repelido. E não era só repelido, eh, por causa da eletricidade, por causa da energia cinética também, que era uma colisão forte. Uma partícula que era menor, batia ali e voltava. Com isso ele calculou, ele conseguiu ver que tinha muitos espaços vazios e a massa inteira era concentrada no meio, num ponto positivo. Né, pelo número de partículas que, pela proporção, né, de, de pontos que, que voltavam, para os pontos que atravessavam, ele conseguiu ter uma ideia mais ou menos da proporção de, do tamanho do núcleo pro tamanho do átomo, que era muito menor. Muito menor, tipo 200 mil vezes menor, uma coisa desse tipo. E aí ele chegou nessa, nessa hipótese chamado do modelo planetário, que é isso aqui. É provavelmente a figurinha que a maior parte das pessoas conhece como átomo. Esse modelo do Rutherford, que ele teria um núcleo positivo e vários elétrons rodando em volta dele, como se fosse um sistema solar. Com o tempo, né, ele já viu que um erro aqui na teoria dele, é que não podia, né? Ele descobriu que o núcleo não era uma partícula só, já tinha uma ideia que tinha uns prótons para cada elétron, que ele teriam, que eles teriam que estar mais ou menos no mesmo número, né? Quantidade de prótons tinha e tinha que ser igual a quantidade de elétrons, se eles tivessem a mesma carga, para ser neutro normalmente. Mas se você vai juntar um monte de partícula positiva junto, como é que eles mantêm isso grudado, né? Como é que não, como é que que fica aquilo ali? Na verdade, você tem que ter alguma coisa estabilizando, né? Porque positivo com positivo ia se repelir e não ia dar certo. Então, tem alguma coisa ali estabilizando. E daí foi a descoberta do nêutron, que é a terceira, é o, a terceira partícula que compõe um átomo. Então o átomo não é indivisível. A gente já sabe que, aqui a gente já viu até aqui que tem prótons, tem nêutrons e tem elétrons, que a gente vai detalhar, mais certinho o que que é cada um deles mais pra frente. E hoje já sabe-se que mesmo os prótons, os nêutrons, os elétrons são divisíveis também.
[20:07]Mas, o modelo do Rutherford não durou muito, não. Porque em 1913, surgiu o modelo do Niels Bohr. Apesar de o do Rutherford, ali, o que ele, o que ele desenhinho ser o mais clássico que você, que a gente conhece normalmente, né? Ele durou só dois anos como teoria mais válida. O Niels Bohr já chegou um pouco depois. Ele fez, na verdade, ele tava trabalhando com outra coisa. Ele trabalhava com observação de espectros atômicos. O que que é isso? Ele trabalhava, ele via lá que dando energia para gases diferentes, né, para elementos químicos lá, já diferentes com a, com a energia, eles emitiam luz. E cada um deles, emitia uma certa, certas frequências de luz. Né, em geral, é, vocês vão ver aqui, o, o que a gente considera os elementos menores na tabela periódica, emitiam poucas frequências, os que são maiores, emitiam mais, o mais, o maior número de frequências, né, emitiam mais luzes diferentes. Né, a maior parte deles não emitia toda aquela refração da luz branca, sabe? Tipo o arco-íris, aquele, o prisma que você passa a luz branca e ela vai, ela se divide em todas as cores do arco-íris e tem ali. Ele viu que faltava. Então ele pensou, ele já tinha relacionado esses espectros atômicos com os elétrons que teria presente, ele pensou, poxa! Mas se alguns elementos têm algumas frequências e frequência tem a ver com a energia e a, e tem a ver, isso também tem a ver com os elétrons, então eu acho que os elétrons tem diferentes níveis de energia em cada elemento. Alguns vão ter só os elétrons menos energéticos, outros vão ter os elétrons que têm mais energia também. E foi aí que ele surgiu com o modelo dele. Na verdade ele fez uma série de postulados, que foi através deles que a gente, que surgiu o modelo. Quais são esses postulados do Bohr? Bom, os elétrons movimentam-se ao redor do núcleo como Rutherford tinha falado, mas em trajetórias circulares, em trajetórias circulares e bem definidas e não todos na mesma trajetória. Isso ele chamou de níveis de energia. Então ia ter o núcleo. Aqui ia ter uns elétrons que estariam rodando numa trajetória circular, com, eh, com a energia mais baixa. Quanto mais perto do núcleo tivesse, teria uma energia mais baixa. Daí aqui teriam outros elétrons com uma energia um pouco maior, rodando numa outra trajetória circular, daí outros com maior numa outra trajetória circular, um sistema de camadas ou níveis de energia. Em que, segundo, o segundo postulado, cada nível possui um valor de energia constante. Então todos os, os elétrons de um certo nível tem um certo valor energético. Todos no próximo têm uma, tem uma energia maior.
[24:32]Ele também percebeu, com alguns experimentos, que um elétron podia saltar de um nível de menor energia para um de maior energia. Isso se, que, para, como que isso aconteceria? Ele tinha que absorver energia. Então, se você desse energia para um elétron, ele pula para uma camada mais de fora. Ele ganha energia, vai para um nível mais energético.
[25:07]E ele sabia que quando ele perdia essa energia, ele voltava para a camada original dele, para o nível original dele. E sempre que ele voltava, tinha uma emissão de energia na forma de onda eletromagnética. Isso aí era o fóton, era a energia que eu, que emitia, era a luz que emitia. Esse eram os espectros lá que ele, o espectro atômico que ele tava observando. Ele dava energia pro átomo, os elétrons, dava energia para os elétrons desse átomo. Os elétrons pulavam lá para, para a próxima camada, quando eles iam, quando eles perdiam essa energia, eles voltavam para a camada original e nisso que ele emitia todas aquelas cores. É mais ou menos essa ideia, basicamente ele trabalha com excitação de elétron. E o outra, e o último postulado dele é que, é que não existe o nível intermediário, ou o elétron tá em um nível ou ele tá em outro. Ele não pode existir tá ao mesmo tempo em dois níveis, ele não pode estar entre dois níveis. Então você tem um nível, ganhou energia, foi para o outro, perdeu energia, voltou para ele, emitindo um fóton. Tá? O modelo dele é esse aqui. Que é o que a gente usa até hoje. Na verdade, a gente usa um, uma coisa um pouquinho ainda mais complexo, né? Porque o núcleo aqui, ele não é uma esferinha, né? Ele tem os prótons e tem os nêutrons e a gente vai ter os elétrons em volta, nas camadas K, L, M, N, O, em volta, cada vez ganhando mais energia. Mas aquele postulado de que um não pode ficar entre duas camadas, é verdade, mas não totalmente. Porque uma coisa que ele não sabia e que hoje a gente já sabe é que existem, além dos níveis de energia das camadas, existem os subníveis de energia. Então, tem as divisões de energia dentro de uma própria camada. Isso é um assunto um pouquinho mais pra frente. Então, a gente viu todos os modelos atômicos, o que que são os modelos atômicos? Esses modelos ali, nós chegamos nos átomos. Mas isso não explicava, né? A gente sabia como era um átomo, mas a gente não sabia direito, né? Isso não explicava por que que as coisas são diferentes, né? Tem coisas de um jeito, de outro, esse não é exatamente o conceito do átomo, é o conceito de elemento químico, né? Que é o que a gente vai ver a partir lá da próxima aula. A primeira ideia do elemento químico veio lá do Boyle. Lembra lá do, de um dos iniciadores da química? Ele dizia que, que um, que um elemento químico são as substâncias que não podem ser decompostas por nenhum método conhecido. Ele dizia que um, que era um elemento químico, era a menor parte da matéria, um átomo e que teriam diferentes elementos químicos. Ele tava certo de certa forma, mas ele não tava certo em dizer que não podia ser decomposto, né? A gente já viu que um elemento químico, um átomo, pode ser decomposto em pelo menos, vocês já sabem, em próton, nêutron e elétron. A gente vai considerar o elemento químico como o conjunto dos átomos que têm as mesmas propriedades. Então, é um elemento químico, os átomos que têm a mesma propriedade, não propriedades parecidas. Aí são grupos diferentes. O que que dá essas propriedades? Número de prótons. Mas sem entrar com muito spoiler, porque isso aí é assunto da próxima aula. Beleza, galera? Bem simples, né? Isso aqui foi uma aula de história, não uma aula de química. A partir da próxima aula, nós entramos na química em si. Então é isso aí, dúvidas, vão, né, vão estudando, mesmo que seja essa parte aí histórica, é mais para você ter uma ideia, a parte do Rutherford ali, às vezes cai em prova, o experimento, uma ideia sobre o experimento dele. Mas as outras coisas são, é um pouco mais difícil, é só a gente, você ter uma ideia da evolução e ter uma ideia do que que é o átomo hoje, que a gente vai entrar aí nas próximas aulas. Tá? Dúvidas, entra lá no site da Kultivi, vai lá, pega o material lá para estudar, vai ter, entra lá no fórum, né, lá no fórum de discussão, fórum de estudos. Sempre vai ter alguém que tem a mesma dúvida que você. Você não é, com certeza você não tem essa dúvida sozinho. Tá? E a gente vai aí, vai se ajudando. Beleza? Então é isso aí, galera, valeu pela atenção. E até a próxima. Fui!
