É possível ver um átomo?

Perguntado por: aqueiroz . Última atualização: 24 de fevereiro de 2023
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Não adianta tentar o microscópio: o que torna um objeto visível é a maneira como reflete as ondas de luz, mas os átomos são tão menores do que o comprimento de onda de luz visível que os dois não interagem. Ou seja, os átomos são invisíveis até para a luz.

É impossível ver um átomo com um microscópio de luz. No entanto, em 1981, foi criado um tipo de microscópio chamado de microscópio eletrônico de tunelamento (STM).

O átomo é formado por pequenas partículas, também chamadas de partículas subatômicas: elétrons, prótons e nêutrons. A maior parte da massa do átomo concentra-se no núcleo, uma pequena e densa região. O seu maior volume encontra-se na eletrosfera, local de espaços vazios, pois os elétrons orbitam ao redor do núcleo.

neutrino

Entre as partículas que têm alguma massa, a menor é o neutrino. “Ele pode ter 4 x 10-33 grama,”, diz o físico Cláudio Furukawa, da USP. Isso equivale a um bilionésimo de trilionésimo de trilionésimo de grama – e dá uma massa 100 milhões de vezes menor que a do próton, que tem 1,67 x 10-24 grama.

Físico ensina como o quark, a menor partícula do átomo, é formado. Em uma escala decrescente, a matéria é formada por moléculas, cuja composição é feita por átomos, que possuem elétrons orbitando em torno de um núcleo constituído por prótons e nêutrons.

Tipicamente, os átomos costumam medir 0,0000001 de milímetro, e apesar de esse número nos dar uma leve noção de quão diminutos eles podem ser, quando o assunto é imaginar seus tamanhos em termos palpáveis a coisa se complica bastante.

É difícil dizer como é um átomo, pois ele é tão pequeno que não podemos vê-lo, mas existem microscópios de tunelamento que captam suas imagens nas superfícies dos sólidos.

Na verdade, são aproximadamente 133.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000 átomos. Tem 48 zeros aí. Conheça o número de átomos de algumas outras coisas.

No século 20 foi possível observar que as cargas positivas se posicionavam no centro o átomo e que as negativas circulavam ao seu redor e que para que as cargas positivas não se repelissem no núcleo também deveria tem partículas sem carga chegando ao modelo atómico que é aceito atualmente.

O microscópio eletrônico de transmissão (MET) foi terminado nesta semana após quase cinco anos em desenvolvimento. Ele é capaz de oferecer uma resolução de 43 picometros (unidade que equivale à bilhonésima parte de um metro), ou seja, menos da metade do raio da maioria dos átomos.

A estrutura do átomo é formada pelo núcleo, que é constituído por duas partículas (prótons e nêutrons), e pela eletrosfera, que detém os elétrons. Os átomos são partículas infinitamente pequenas que constituem toda matéria no universo.

O corpo humano é formado por 7 octilhões de átomos e possui aproximadamente 10 trilhões de células. Os átomos mais abundantes, que constituem a maioria das moléculas biológicas (proteínas, carboidratos, lipídeos e ácidos nucleicos), são o carbono, o oxigênio, o nitrogênio, o hidrogênio e o fósforo.

Tudo provém da matéria e a matéria é constituída de átomos. Sobre o núcleo atômico sabe-se que é constituído de prótons e nêutrons, aliás, essa teoria existe desde o ano de 1932, já nessa época defendia-se a idéia do átomo ser indivisível e recebeu a denominação de partícula fundamental.

Elétrons são dotados de carga elétrica negativa e, por isso, exercem uma força elétrica repulsiva uns sobre os outros. Quanto mais próximos dois elétrons estão, mais intensa é essa força repulsiva, o que faz com que um átomo nunca encoste em outro.

Entretanto, apesar de tudo indicar que os blocos básicos que formam a matéria sejam “partículas”, ainda não foi possível dividir os quarks e os elétrons através dos aceleradores de partículas atuais.

Mas se a massa for suficiente para deter a expansão, terá lugar o Big Crunch ou, o que é o mesmo, o Universo, forçado pela grande quantidade de massa, começará a comprimir-se até que, dentro de uns 20 bilhões de anos, acabe por colapsar em uma singularidade, algo parecido ao Big Bang, mas ao inverso ("Big Crunch").

John Dalton

O primeiro modelo atômico foi proposto por John Dalton, em 1808. Apoiado no modelo grego, o cientista afirmava que o átomo era uma esfera maciça, indivisível e indestrutível, o que para ele representava a menor porção da matéria. O modelo atômico de Dalton ficou conhecido como “bola de bilhar”.

Desde 1967, o intervalo de um segundo foi determinado como o tempo em que um átomo de césio 133, o mais usado nos relógios, “oscila” 9 192 631 770 vezes.