Um modelo atómico (MA) é um átomo, a unidade mais pequena que conforma um elemento químico. Dependendo se este tiver carga positiva, negativa ou neutra, podemos encontrar: protões, eletrões ou neutrões.
O modelo atómico foi criado com o passar dos anos em conjunto com o transcurso de momentos históricos e com os conhecimentos proporcionados por vários cientistas, que veremos a seguir. Este modelo é a representação da estrutura do átomo que nos permite conhecer o comportamento e as propriedades de um elemento.
O objetivo destes modelos é simplificar o estudo de um material, procurando levar a teoria dos átomos a um nível de representação gráfica mais fácil de entender.
Cronologicamente falando, há 5 modelos atómicos, que foram sendo atualizados ao longo do tempo:
O modelo atómico de Dalton foi o primeiro modelo. Dalton afirmava que os átomos não podiam ser divididos em partículas mais pequenas. As moléculas estão formadas por vários átomos. Para além disso, quando ocorre uma reação química, os átomos do elemento são reorganizados. Dalton também afirmava que todos os átomos que formavam parte de um elemento são iguais
O modelo atómico de Thomsom pensava que os átomos eram neutros. Thomson achava que os átomos tinham cargas passivas em forma de protão, as quais estavam rodeadas por eletrões (cargas negativas)
Rutherford explicou que um átomo tem o núcleo formado de cargas positivas rodeado de partículas negativas à volta do núcleo. Os átomos, de acordo com Rutherford, estavam estavam ocos no interior.
Niels Bohr considerou a representação de um átomo assemelhando-se ao sistema solar, na qual os eletrões eram os planetas, e o núcleo, com carga positiva, era o Sol.
Este modelo explica o equilíbrio encontrado entre as moléculas e as ligações químicas. Aqui encontramos eletrões com distintos níveis de energia, em função do campo magnético e elétrico que apresente.
O modelo atómico atual foi desenvolvido por Schödinger e Heisenberg em 1920. El modelo atómico actual se trata de un modelo matemático, donde los electrones se encuentran por niveles de energía y tienen un movimiento ondular.
A teoria de Weber, também conhecida como teoria molecular dos ímanes, estabelece que um íman tem a capacidade para se dividir num número indefinido de partes. Apesar disso, estas partes não perdem as propriedades dos ímanes e mantêm os seus polos magnéticos.
Adicionalmente, também estabelece que cada molécula magnética está feita com um pequeno íman, conhecido como íman molecular. Pelo outro lado, o processo de imantação consiste no alinhamento de ímanes moleculares formando filas magnéticas, denominadas de filetes magnéticos, localizadas nas extremidades dos polos formados.
A teoria de Weber foi descoberta por Wilhelm Eduard Weber, um físico alemão. Weber estudou o magnetismo terrestre e foi o inventor do telégrafo eletromagnético e de um eletro eletrodinamómetro. Depois disto, elaborou a teoria molecular dos ímanes, que foi posteriormente aperfeiçoada por Langevin.
A força que possui o polo norte e o polo sul é a mesma. No entanto, quando a substância detetada nos materiais se magnetiza, as moléculas alinham-se de forma a que o polo sul aponta numa direção e o polo norte na direção contrária. Este alinhamento de moléculas é conhecido como a substância que se encontra saturada de magnetismo.
Porém, se os ímanes não estiverem magnetizados, as moléculas não estarão alinhadas e, consequentemente, estarão orientadas de forma aleatória, criando um ciclo fechado.
Se analisarmos desde o ponto dos eletrões, estes giram e orbitam como a terra. Esta rotação cria um campo magnético que, dependendo do seu sentido, haverá uma direção de magnetismo ou outra.
Quando um íman sofre um golpe, as moléculas começam a vibrar rapidamente e libertam os campos de atração localizados nos polos, formando um grupo fechado. Consequentemente o magnetismo enfraquece. O íman também pode perder ou ficar com o magnetismo enfraquecido se for submetido a altas temperaturas, pois o movimento das moléculas é efetuado de forma rápida, tal como a energia cinética que produz e tal como a outra forma de desmagnetização. Os grupos fecham-se, debilitando o magnetismo. Durante a desmagnetização do íman, aparece a capacidade do íman para reter o campo magnético residual a partir do momento em que a magnetização desaparece do íman, o que conhecido como retentividade.
A lei de Lambert, também conhecida como a lei de Beer-Lambert, estabelece a relação empírica entre a absorção da luz e as propriedades de um material à medida que a luz viaja.
Esta lei foi descoberta de várias formas diferentes e independentes. O primeiro a descobri-la foi o francês Pierre Bouguer em 1729.
A lei de Beer-Lambert está composta pela lei de Beer e pela lei de Lambert. Ambas as leis estão baseadas no comportamento da radiação absorvida por uma amostra. A diferença entre estas duas leis é que a lei de Lambert prevê o efeito da espessura do meio, enquanto a lei de Beer implica o efeito da concentração. As duas fazem referência à proporção de radiação absorvida.
A Lei de Lambert afirma que a perda de intensidade no momento em que se encontra no meio é diretamente proporcional à intensidade e ao comprimento do percurso, ou seja, à medida que a intensidade aumenta, o comprimento aumenta; e à medida que a intensidade diminui, o comprimento também diminui.
A lei de Beer-Lambert tem como objetivo principal determinar as concentrações das dissoluções. Pelo outro lado, afirma que a luz total emitida pela amostra pode diminuir devido aos três fenómenos seguintes:
- Concentração do número de materiais que absorve durante a sua trajetória.
- A distância do trajeto ótico → a distância que a luz tem de percorrer para atravessar o elemento.
- Absorbencia o extinción → probabilidad que tiene un fotón en ser absorbido por la muestra.
Esta lei estabelece a relação entre a absorção na radiação e a densidade da mostra.
Os parâmetros a considerar nesta lei, para além das propriedades do material, são:
- A: Absorbância da dissolução no comprimento de onda
- ɛ: coeficiente de extinção molar (M-1 · cm-1)
- b: comprimento do caminho da cuba (cm)
- C: concentração da dissolução
Na lei de Beer-Lambert encontramos dois conceitos: a absorbância e a transmitância.
- A absorbância é a quantidade de radiação absorvida por um material.
- A transmitância é a quantidade de luz que atravessa por um material num determinado período de tempo.
A espetroscopia foi descoberta em 1666 por Isaac Newton. Este empregou a palavra espetro para se referir a todas as cores que formavam parte do arco-íris, as quais são obtidas quando a luz do Sol através de um prisma. Devido a isto, apareceu a espetroscopia que é o estudo da quantidade de luz num objeto, através da interação da radiação eletromagnética com a matéria, isto é, estuda os espetros (a representação gráfica das radiações na matéria).
Na espetroscopia podemos encontrar dois tipos de espetros:
O estudo dos espetros encarrega-se da decomposição luminosa e da medição das distintas longitudes de onde, quer seja luz visível, quer seja a luz visível, quer não.
Uma das radiações eletromagnéticas não ionizantes mais comuns é a que mede a radiação infravermelha. A espetroscopia infravermelha inclui-se nesta área. A radiação infravermelha costuma ser empregada no setor agroalimentar com o objetivo de analisar a qualidade dos alimentos.
A interação entre a radiação e a matéria denomina-se de espetroscopia. Esta interação engloba 3 tipos de processos:
Métodos espetroscópicos atómicos = estes tipos de métodos caracterizam-se por serem espetro de absorção e de missão; ao contrário do método molecular que apenas tem capacidade de possuir espetros de absorção.
A espetrometria de massa é um método de separação de uma molécula. De igual modo, podemos conhecer o peso molecular. A espetrometria normal pode ser classificada em: Espetrometria de massa atómica, espetrometria de massa molecular. Além deste tipo de espetrometria, também podemos encontrar a espetroscopia ultravioleta e visível, que é a medida de absorção das radiações eletromagnéticas que se encontram entre a zona ultravioleta e a região visível.
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