Toda festa… Tem brigadeiro 😛
Você já preparou brigadeiro? Brigadeiro tem tudo haver com química! Vamos a receita 😉
1 lata de Leite Moça, 3 colheres de sopa de chocolate em pó, 1 colher de sopa de manteiga e 1 xícara de chá de chocolate granulado. Rendimento de 40 unidades.
Coloque na panela: o leite moça, o chocolate em pó e a manteiga, leve ao fogo baixo e misture bem por cerca de 10 minutos. Deixe esfriar e faça a bolinha e passe no granulado. Pronto! Agora é só saborear!
E se você quisesse 400 unidades?
De acordo com a Lei das proporções de Prost (1797): “A proporção das massas que reagem é sempre constante”
Como 400 unidades é igual a 10 vezes 40 unidades. A Lei de Prost nos diz que devemos multiplicar cada ingrediente por 10 para obter 10 vezes mais brigadeiros. (proporcionalidade)
Já a Lei da Conservação da Matéria de Lavoisier (1774) , nos conta que: “Na natureza nada se perde, nada se cria, tudo se transforma”.
Em relação ao nosso brigadeiro, quer dizer que: em uma reação química considerando que a panela estava tampada (recipiente fechado sem perda de massa para a vizinhança) a massa total de todos os ingredientes antes de se transformar em brigadeiro é igual à massa total após a transformação em brigadeiro.
Juntando as Leis com o nosso objetivo de fazer 400 brigadeiros, quer dizer que se você colocou as proporções certas (10 vezes mais ingredientes), você não terá perdas por excesso de ingrediente ou limitação por falta de ingrediente, porque tudo se transformará em 400 brigadeiros. Ok?
Agora vamos para o nosso primeiro modelo atômico moderno: o modelo atômico de Dalton (1803), segundo o filósofo grego Demócrito a matéria se dividiria até chegar a uma partícula indivisível, John Dalton se baseou na filosofia, nas Leis que acabamos de ler e nos experimentos com os gases, para chegar ao seu modelo atômico. Ele era físico, químico e metereologista inglês e se dedicou devotamente ao ensino e pesquisa desde os 12 anos, estabeleceu os princípios básicos da sua teoria atômica em 1803 quando apresentou à Literary and Philosophical Society (Sociedade Literária e Filosófica), de Manchester, uma memória intitulada “Absorção de gases pela água e outros líquidos”. Dalton estabeleceu então que “a pressão total de uma mistura de gases é igual à soma das pressões parciais dos gases que a constituem”. Considera-se pressão parcial a pressão que cada gás, isoladamente e à mesma temperatura, exerceria sobre as paredes do recipiente que continha a mistura. Esse princípio só se aplica aos gases ideais. Depois disso, nos anos de 1804 a 1805, a teoria atômica foi desenvolvida em uma série de conferências na Royal Institution de Londres. Em 1807 foi incluído um sumário da teoria atômica na terceira edição da obra System of chemistry (Sistema de química). E em 1808 Dalton, apresentou as bases da Teoria atômica no primeiro volume do seu New system of chemical philosophy (Novo sistema de filosofia química).
Segundo Dalton, essas partículas eram esferas de diferentes tipos (tipo 1, 2, 3, …) em relação a quantidades de átomos conhecidos. A palavra átomo, de origem grega, significa exatamente indivísivel. Sua estrutura atômica representava o átomo como uma particula maciça, indestrutível e indivisível com o formato redondo. Seu modelo atômico, ficou então conhecido como “Bola de bilhar“.
O que deu errado com o modelo atômico do Dalton e que só foi superado com os resultados de Thomson em 1897?! As Leis Ponderais nós ainda utilizamos, até acabamos de aplicar no brigadeiro e a Lei de Dalton para gás ideal também! (Os gases qualquer dia darão o ar da sua graça aqui pelo blog…)
Dalton não considerou a natureza elétrica da máteria! Nem cogitou!! Ignorou!!!
Porém, a natureza elétrica da matéria ja estava rondando a mente dos cientistas… tanto que em 1803 Faraday escreveu: “Os átomos na matéria são de algum modo dotados ou associados com poderes elétricos, aos quais devem suas mais notáveis qualidades.”
Vamos para nosso segundo Modelo Atômico e a “descoberta do elétron”: O modelo atômico de Thomson (1897) que por acaso também está relacionado com um doce, agora o “Pudim de Passas”. Thomson sugeriu que os elétrons estariam mergulhados em uma massa homogênea e positiva como passas em um pudim 😛 .
Para demonstrar a sua teoria usou o tubo de crookes (William Crookes 1832-1919) e publicou seus resultados:
A sequência da idéia da experiência e resultados em 1897 foram:
No tubo de vidro “A”, observa-se que o fluxo de elétrons partindo do catodo (raios catódicos) que colide com um anteparo e projeta sua sombra na parede oposta do tubo. No tubo de vidro “B”, observa-se que o fluxo de elétrons (raios catódicos) movimenta um cata-vento de mica. No tubo de vidro “C”, observa-se que o fluxo de elétrons (raios catódicos) sofre uma deflexão para o lado onde foi colocada uma placa carregada positivamente. Observando os fenômenos que ocorrem nos tubos, os resultados vieram em 1897 :
1- os elétrons possuem massa – são corpusculares.
2- os elétrons possuem carga elétrica negativa.
3- os elétrons partem do cátodo.
4- os elétrons se propagam em linha reta.
5- o cata-vento entrou em rotação devido ao impacto dos elétrons na sua superfície.
A natureza da estrutura atômica estava sendo desvendada, porém as pesquisas científicas não pararam, a equipe de Rutherford queria testar o modelo de Thomson e nesta época as pesquisas top de linha eram sobre os raios canais e a radioatividade. A equipe de Rutherford então bolou um nova experiência utilizando um material radioativo. Segundo o modelo de Thomson os resultados deveriam ser que os feixes de partículas alpha (partículas positivas) deveriam passar pela placa de ouro ou sofrer pouco desvio, mas o que realmente aconteceu foi surpreendente, veja…
Vamos ver a experiência que a equipe de Rutherford organizou:
um feixe de partículas alpha (que são partículas positivas e com massa razoavelmente grande) bombardeava uma fina placa de ouro e o efeito produzido foi a luminescência na tela fosforescente de sulfeto de zinco.
Para melhor entender a experiência, no número I da figura acima mostra que a maior parte do feixe alpha passava sem alterações. No número II da figura a equipe observou que algumas partículas alpha (positivas) atravessavam a placa, mas sofriam imenso desvio. E no número III, uma quantidade menor ainda de partículas nem atravessa a fina placa de ouro.
A explicação desses efeitos observados veio em 1911 e conduziram a uma nova visão da estrutura atômica. As principais conclusões foram:
• O átomo possuía um núcleo: a massa do átomo não seria uniforme, mas estaria praticamente toda concentrada no núcleo.
• O núcleo seria pequeno em relação ao tamanho do átomo: isso explicaria porque poucos choques frontais da partícula alpha retornavam.
• O núcleo seria positivo: isso explicaria os intensos desvios por repulsão.
• Os elétrons estariam em uma região externa ao núcleo chamada eletrosfera: como o átomo parecia ser neutro, deveria ter igual número de prótons e de elétrons.
Mais uma contribuição para entendermos a estrutura atômica, agora Rutherford descobriu o núcleo e separou o núcleo (tão pequeno e contendo praticamente toda a massa), da eletrosfera. A matéria era formada de vazios.
Porém mais uma vez, faltava ainda explicar mais particularidades sobre a estrutura da matéria, como por exemplo, como é o comportamento do elétron na eletrosfera?! Esse comportamento ainda desconhecido é muito interessante, vamos ao nosso próximo modelo atômico, o modelo quantizado de Bohr.
Niels Bohr em 1913 foi o primeiro a ter algum sucesso para explicar a organização da eletrosfera. Nessa época emergiam os conceitos de quantum:
Em 1900 Max Planck afirmou que a energia seria transmitida em pacotes indivisíveis denominados quantum. Em 1905 Einstein utilizou do quantum para explicar o efeito fotoelétrico, que nada mais que o efeito quando incide luz ( uma onda eletromagnética, ou seja, transporta energia) em uma chapa metálica provocando a retirada de um elétron (ionização), esse elétron(-) é atraído para o eletrodo positivo estabelecendo assim uma corrente elétrica.
Esse fenômeno ele chamou de efeito foto(luz)elétrico(corrente elétrica). Hoje em dia amplamente aplicado em mecanismos eletrônicos.
Voltemos ao modelo de Bohr, a proposta de Bohr para explicar a estrutura da matéria funciona muito bem para o átomo de hidrogênio e ainda é utilizado. Os postulados de Bohr explica o processo de fotoluminescência (emissão de luz) que é o postulado sobre transição eletrônica que veremos a seguir:
• O elétron estaria girando em uma órbita circular bem definida e teria energia constante.
• O elétron poderia situar-se na eletrosfera em várias órbitas, todas com valores determinados que Bohr denominou níveis de energia ou camadas. Os experimentos mostravam a possível existência de 7 níveis de energia identificados a partir do núcleo pelas letras em ordem alfabética da K à Q, e que a energia desses níveis aumentava cada vez que se afastava do núcleo.
• Fornecendo energia ao átomo os elétrons da camada de valência poderiam absorver essa energia e saltar para um estado de maior energia chamado de estado excitado, e este estado não é estável, então o elétron retornaria ao seu estado fundamental (de menor energia) e liberaria essa energia em forma de onda eletromagnética ou seja LUZ ou fóton.
Isso quer dizer que quando excitamos uma substância (pode ser fornecendo calor), esta pode absorver a energia e seus elétrons de valência mudarem para um estado mais energético e quando retornar para o estado mais estável, de menor energia (estado fundamental), essa substância libera Luz em forma de comprimento de onda. Cada elemento químico emite um comprimento de onda característico (é a sua impressão digital 😉 )
Este é o princípio dos fogos de artifício, à formula dos fogos (salitre+pólvora) é adicionado um elemento químico, quando “soltam” os fogos de artifício a reação de química de combustão desencadeada pelo oxigênio do salitre e a pólvora libera energia suficiente para que os elétrons de valência do sal do elemento químico transitar para um nível mais energético e retornar para o estado fundamental liberando Luz na cor correspondente do sal.
Entendeu a química das cores dos elementos químicos? Espero que sim!
Voltemos ao modelo… Atualmente conservamos dois postulados de Bohr:
1. O conceito de nível de energia
2. E o conceito de transição eletrônica (que explica a química das cores também).
Agora que você ja entendeu, pode responder ao QUIZ 😉
O modelo atômico atual ficará para um próximo post.
monikimica
monikimica 