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EM04 - REVISÃO DE ÁTOMO

traduzido do sítio: http://www.nde-ed.org/EducationResources/HighSchool/Magnetism/reviewatom.php

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O átomo

O estudo dos átomos, elétrons, nêutrons e prótons é tão complexo que ao longo da história cientistas desenvolveram vários modelos do átomo. Desde os primeiros conceitos do átomo pelos Gregos, a cerca de 2.400 anos atrás, até o moderno modelo atômico de hoje, cientistas construíram e modificaram os modelos existentes, toda vez que uma nova informação é descoberta. Ainda existem conceitos nos quais os cientistas não concordam plenamente. Na tentativa de simplificar o conceito e descrever como alguns materiais ficam magnetizados, nós estamos usando a simplificação do modelo de Niels Bohr para o átomo. Niels Bohr era um cientista dinamarquês que introduziu o modelo do átomo em 1913. O modelo de Bohr consiste de um núcleo central cercado por pequenas partículas chamada elétrons e que orbitam o núcleo como uma nuvem. Esses elétrons giram ao redor do seu eixo ("spinning") tão rápido que aparentam ser um borrão se conseguíssemos ver essas partículas tão pequenas. Nas nossas figuras e exercícios os elétrons aparecem em órbitas ao redor do núcleo semelhantemente aos planetas orbitando ao redor do sol. Mas, fique atento que os na realidade não circulam no mesmo  órbita. Na realidade eles mudam a órbita a cada revolução e são descritos como existindo em nuvens que circundam o núcleo do átomo. Porque os elétrons se movem tão rápido, é impossível ver onde eles estão num momento específico do tempo.

Figura de um átomo
atomoNa nossa figura, o elétron aparece numa órbita na mesma trajetória em todas as voltas, mas o modelo de Bohr mostra que os elétrons não orbitam na mesma trajetória circular ao redor do núcleo, mas que  mudam sua órbita a cada volta. Existem modelos mais recentes do átomo que baseados no modelo de Bohr tentam explicar átomos mais complexos.

Além dos elétrons circularem em órbitas ao redor do núcleo, eles também rodam ao redor de seu próprio eixo ("spin"). Semelhantemente ao que ocorre com os planetas do sistema solar.















Questões

  1. Quais são os dois tipos de movimentos que os elétrons de um átomo apresentam?
  2. Que modelos científicos do átomo geralmente são usados?

DISCUSSÃO

Qual a origem do magnetismo?

A origem do magnetismo é, de fato, um conceito muito complicado. Existem alguns detalhes sobre magnetismo na escala atômica que os cientistas não concordam plenamente. . Para começar a entender onde o magnetismo se origina e porque alguns materiais podem ser magnetizados enquanto outros não, precisa-se de uma quantidade ampla de conhecimento da teoria quântica. A Teoria Quântica é o estudo dos saltos de um nível de energia para outro e relacionado a estrutura e o comportamento dos átomos. Entretanto, a explanação da teoria quântica é muito além do objetivo desse curso, e está reservado ao ensino superior em escolas de química e de física. No entanto, os conceitos básicos científicos dos princípios de magnetismo podem ser explicados se um pouco de generalização e simplificação forem adotadas.

Do que é constituído a materia?

Primeiro, vamos lembrar que toda a materia é feita de átomos. Os átomos possuem um centro positivamente carregado chamado de núcleo. Um núcleo contem um ou mais prótons e nêutrons e é orbitado por uma ou mais partículas carregadas chamadas de elétrons. Uma animação simplificada do átomo foi apresentada acima. Você deveria chegar a conclusão que os elétrons rodam ao redor de si (spin) ao mesmo tempo que circulam ao redor do núcleo (que possuem prótons e nêutrons) semelhantemente a rotação e translação da terra ao redor do sol. Enquanto os elétrons rodam e transladam ao redor do núcleo, eles produzem um campo magnético. No século 1800  A. M. Ampere foi o primeiro a sugerir a teoria que o campo magnético ocorre devido a corrente elétrica continuamente circulando dentro do átomo pela movimentação dos elétrons. Essa suposição de Ampere é muito curiosa considerando que os elétrons só forma descobertos em mais 75 anos.


Revisão

1. A origem de magnetismo ocorre ao nível atômico.
2.Ampere sugeriu que a corrente elétrica que ocorre no interior do átomo, pela movimentação dos elétrons é a responsável pelo fenômeno de magnetismo
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