A Evolução do Modelo Atômico: da Teoria de Dalton à Fotografia de um Átomo de Hidrogênio

0:00 - 1:00 Introdução

No vídeo "Como um ÁTOMO realmente se parece?", o apresentador questiona a representação tradicional do átomo com um núcleo e elétrons em órbita, e explora por que essa imagem errada ainda é amplamente utilizada. Ele promete explicar como os átomos realmente se parecem e o que essa imagem significa.

1:00 - 1:40 Alura

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1:40 - 2:46 Modelo de Dalton

O modelo de átomo de Dalton, do século 19, propunha que os átomos eram esferas sólidas e indivisíveis, com cada elemento tendo uma esfera diferente. Moléculas eram formadas quando duas ou mais esferas se juntavam, do mesmo ou de diferentes elementos. Essa visão foi a primeira representação do átomo, mas se mostrou errada em menos de um século.

2:46 - 3:32 Modelo de Thomson

No final do século XIX, o físico J. J. Thomson descobriu o elétron e propôs um modelo de átomo como uma esfera positiva com partículas negativas espalhadas dentro dele, conhecido como "pudim de passas". Mesmo que esse modelo esteja errado, foi útil para o entendimento do átomo. Thomson também descobriu os elétrons distribuídos pelo núcleo, levando posteriormente ao estudo dos prótons no século XX.

3:32 - 4:30 Experimento de Rutherford

O físico e químico Ernest Rutherford realizou um experimento em que atirou partículas alfa em uma folha de ouro fina. Ao contrário do esperado pelo modelo de Thomson, as partículas alfa foram defletidas com ângulos maiores do que o esperado, levando Rutherford a concluir que o átomo possui um núcleo positivo envolto por uma nuvem negativa, o que resultou em uma atualização no modelo de Rutherford.

4:30 - 5:40 Modelo de Bohr

O modelo de Bohr introduziu o conceito de níveis de energia quantizados para os elétrons, estabelecendo que eles só podem ocupar órbitas específicas. Esse modelo ficou conhecido como "modelo planetário" devido à semelhança com a distribuição dos planetas no Sistema Solar. A representação do átomo proposta por Bohr em 1913, com seus níveis de energia quantizados, tornou-se o símbolo icônico da ciência, utilizado até hoje. O vídeo explora a evolução dessa representação e questiona se a imagem que temos do átomo está correta.

5:40 - 6:36 Erwin Schrödinger

Erwin Schrödinger foi um dos principais nomes da ciência a visualizar o átomo de forma mais realista, descobrindo que elétrons se movem em ondas e não em trajetórias fixas. Sua grande inovação foi a função de onda, que explica o comportamento das partículas, incluindo elétrons. Essa ideia revolucionária de que elétrons se comportam como ondas resultou na descoberta das nuvens de probabilidade, onde há maior probabilidade de encontrar os elétrons. A equação de Schrödinger é usada para encontrar essas nuvens de probabilidade, sendo que quanto mais clara a cor, maior a probabilidade de encontrar o elétron.

6:36 - 7:15 Orbitais Atômicos

O vídeo explora como os átomos realmente se parecem, revelando que os orbitais atômicos são regiões do espaço ao redor do núcleo onde é provável encontrar elétrons. Existem quatro principais tipos de orbitais: S, P, D e F, que são determinados pelos números quânticos e suas características quânticas, como energia, momento angular e número magnético.

7:15 - 8:20 Átomo de Hidrogênio

No vídeo "Como um ÁTOMO realmente se parece?", o professor explica que a forma mais simples de representar um átomo de hidrogênio, que possui apenas um elétron, é através de um orbital S esférico, mostrando a probabilidade de encontrar o elétron em qualquer ponto dessa esfera. A função de probabilidade indica que o elétron pode estar em qualquer lugar dentro do raio, com maior probabilidade em raios menores. Além disso, ele destaca que existem outros orbitais possíveis, dependendo dos números quânticos, e que é possível variar o nível de energia através dos números quânticos n, l e m.

8:20 - 9:11 Como é um Átomo na Vida Real?

No vídeo "Como um ÁTOMO realmente se parece?", o palestrante explora a verdadeira natureza de um átomo, descrevendo as nuvens de probabilidade onde os elétrons podem estar. Ele destaca que esta é a forma mais realista de representar um átomo, pois os elétrons se comportam como ondas no mundo quântico. O palestrante também aborda a constante evolução do entendimento científico sobre os átomos, levantando a questão de como podemos garantir que essa é a forma real de um átomo.

9:11 - 9:44 A Foto de um Átomo

Em 2013, físicos conseguiram fotografar um átomo de hidrogênio pela primeira vez, utilizando a técnica de excitar o átomo com lasers e capturar imagens para observar a função de onda do elétron. As imagens obtidas confirmaram a aparência teórica dos orbitais no segundo nível de energia e momento angular igual a zero, mostrando como um átomo realmente se parece.

9:44 - 10:35 Conclusão

Desenhar um átomo se torna ainda mais difícil quando lidamos com orbitais tridimensionais. Talvez seja melhor continuar mantendo apenas o modelo de Bohr, mas para nos aproximarmos de como um átomo parece, é sugerido utilizar imagens que revelam a beleza da mecânica quântica, onde reina o domínio da probabilidade. É incrível pensar que agora conseguimos fazer imagens de um átomo, algo que sempre foi uma grande pergunta desde a antiguidade. Este é um tipo de conhecimento útil.