JOHN DALTON
Químico e físico inglês, fundador da teoria atômica moderna, John Dalton nasceu em Eaglesfield, Cumberland, a 6 de setembro de 1766, e faleceu em Manchester, a 27 de julho de 1844. De excepcional pendor para o magistério, Dalton dedicou a vida ao ensino e à pesquisa. Com apenas 12 anos, substituiu seu professor John Fletcher, na Quaker’s School de Eaglesfield. Em 1781 transferiu-se para Kendal, onde lecionou numa escola fundada por seu primo, George Bewley. Partiu para Manchester em 1793, estabelecendo-se aí definitivamente.
Em Manchester, ensinou matemática, física e química no New College. Pesquisador infatigável devotou-se à meteorologia, para a qual contribuiu com numerosos trabalhos originais, à física, à química, à gramática e à lingüística. Seu nome, contudo, passou à história da ciência pela criação da primeira teoria atômica moderna e pela descoberta da anomalia da visão das cores, conhecida por daltonismo. Em 1794, depois de haver procedido a numerosas observações sobre certas peculiaridades da visão, Dalton descreveu o fenômeno da cegueira congênita para as cores, que se verifica em alguns indivíduos. O próprio Dalton apresentava essa anomalia.
A 21 de outubro de 1803 Dalton apresentou à Literary and Philosophical Society (Sociedade Literária e Filosófica), de Manchester, uma memória intitulada Absorption of gases by water and others liquids (Absorção de gases pela água e outros líquidos), na qual estabeleceu os princípios básicos de sua famosa teoria atômica. Suas observações sobre o aumento da pressão dos gases com a elevação da temperatura e a descoberta de que todos os gases apresentam o mesmo coeficiente de expansão foram também verificadas, independentemente dele, por Gay-Lussac.
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.
Dalton desenvolveu sua teoria atômica numa série de conferências que proferiu na Royal Institution de Londres, nos anos de 1805 e 1804. Em 1807, com o seu consentimento, Thomas Thompson incluiu um sumário da teoria atômica na terceira edição de sua obra System of chemistry (Sistema de química). O próprio Dalton, no ano seguinte, no primeiro volume do seu New system of chemical philosophy (Novo sistema de filosofia química), apresentou as bases de sua nova teoria.
Partindo, então, das investigações sobre a composição dos diferentes óxidos de nitrogênio, Dalton estabeleceu a lei das proporções múltiplas, conhecida também como lei de Dalton.
A lei de Dalton pode ser assim enunciada:
Se a massa m de uma substância química S pode combinar-se com as massas m’1, m’2, m’3 etc. de uma substância S’, dando origem a compostos distintos, as massas da substância S’ estarão entre si numa relação de números inteiros e simples.
Para o estabelecimento dessa lei, Dalton baseou-se na sua teoria atômica. Recorde-se, todavia, que sua teoria fundamentava-se no princípio de que os átomos de determinado elemento eram iguais e de peso invariável. Na época em que ele estabeleceu essa lei não eram ainda conhecidas as fórmulas moleculares dos compostos. Determinavam-se, porém, experimentalmente, com certa aproximação, as proporções ponderais dos elementos constituintes dos compostos.
A teoria atômica de Dalton pode condensar-se nos seguintes princípios:
- os átomos são partículas reais, descontínuas e indivisíveis de matéria, e permanecem inalterados nas reações químicas;
- os átomos de um mesmo elemento são iguais e de peso invariável;
- os átomos de elementos diferentes são diferentes entre si;
- na formação dos compostos, os átomos entram em proporções numéricas fixas 1:1, 1:2, 1:3, 2:3, 2:5 etc.;
- o peso do composto é igual à soma dos pesos dos átomos dos elementos que o constituem.
Embora fundada em alguns princípios inexatos, a teoria atômica de Dalton, por sua extraordinária concepção, revolucionou a química moderna. Discute-se ainda hoje se ele teia emitido essa teoria em decorrência de experiências pessoais ou se o sistema foi estabelecido a priori, baseado nos conhecimentos divulgados no seu tempo. Seja como for, deve-se ao seu gênio a criação, em bases científicas, da primeira teoria atômica moderna. Dalton, Avogadro, Cannizzaro e Bohr, cada um na sua época, contribuíram decisivamente para o estabelecimento de uma das mais notáveis conceituações da física moderna: a teoria atômica.
THOMPSON
A descoberta da existência do elétron não ocorreu de um dia para o outro e nem de uma única vez, foi fruto do trabalho de milhares de cientistas empenhados em pesquisas sobre a estrutura da matéria. Essa descoberta foi um acontecimento que revolucionou tanto a química quanto a física. Atualmente sabemos que o elétron é uma partícula que possui carga negativa e que ele pode ser encontrado nos átomos que constituem toda e qualquer substância, mas a descoberta dessa partícula é relativamente recente; ocorreu no final do século XIX e foi resultado dos trabalhos desenvolvidos pelo físico inglês J. J. Thompson, quando ele se interessou pela pesquisa da natureza e propriedades de certas radiações, as quais na época eram conhecidas com a denominação de raios catódicos.
No século XIX, inúmeros físicos cientistas desenvolveram experiências sobre a condução de eletricidade através dos gases. Tais experiências eram realizadas na maioria das vezes com tubos de vidro, nos quais eram aplicadas duas placas metálicas denominadas de ânodo e cátodo, uma em cada extremidade, sobre elas se aplicava altas voltagens. Quando a corrente elétrica passava pelo gás existente no tubo, ela era mostrada em um amperímetro ligado ao esquema experimental.
Durante a execução dos experimentos, os cientistas perceberam um fato inesperado: a corrente elétrica era indicada no amperímetro mesmo quando se alcançava alto nível de vácuo. Querendo descobrir a que se devia esse fenômeno, no ano de 1875, o físico e químico W. Crookes construiu um tubo curvo, produziu vácuo em seu interior e aplicou altas voltagens em suas extremidades, onde se localizava as placas metálicas. Ao fazer isso ele percebeu que uma determinada região do tubo apresentava uma luminescência esverdeada. Ele então suspeitou que essa luminescência era causada por algum tipo de radiação que o cátodo emitia. Essas radiações foram denominadas de raios catódicos, no entanto, Crookes não conseguiu determinar a natureza das mesmas.
Durante muitos anos não aconteceram novas descobertas sobre os raios catódicos, nem tão pouco havia sido descoberta a natureza desses raios. No ano de 1897 J. J. Thompson realizou novas experiências que o levaram a concluir que os raios catódicos eram formados por partículas que possuem carga negativa. Tempos mais tarde, Thompson provou que esses raios eram desviados mediante a aplicação de campo elétrico. Assim, essas partículas foram denominadas de elétrons. Após descobrir a natureza dos raios catódicos, Thompson procurou determinar algumas propriedades das partículas que constituem o raio como, por exemplo, o valor da carga e a massa destas partículas. Mas não foi possível obter experimentalmente o valor dessas grandezas, o que ele conseguiu foi medir a razão entre a carga e a massa do elétron.
RUTHERFORD
Sir Ernest Rutherford influenciou profundamente a Física Moderna formulando a primeira explicação da radioatividade. Ele descobriu duas formas básicas da radioatividade.
Sir Ernest Rutherford, nascido perto de Nelson, Nova Zelândia, talvez mais que qualquer outro cientista, influenciou na visão moderna considerando a natureza da matéria. Depois de ficar conhecido com seus trabalhos de segundo grau na Nova Zelândia, Rutherford matriculou-se na Universidade de Cambridge, Laboratório de Cavendish, o qual era dirigido por Sir Joseph John Thompson, conhecido por seus trabalhos na área de eletromagnetismo. Os primeiros trabalhos de Rutherford com Sir Thompson foram na área da eletricidade e radiação e eventualmente foram desenvolvidos estudos detalhados na área de radioatividade.
Sir Ernest Rutherford, nascido perto de Nelson, Nova Zelândia, talvez mais que qualquer outro cientista, influenciou na visão moderna considerando a natureza da matéria. Depois de ficar conhecido com seus trabalhos de segundo grau na Nova Zelândia, Rutherford matriculou-se na Universidade de Cambridge, Laboratório de Cavendish, o qual era dirigido por Sir Joseph John Thompson, conhecido por seus trabalhos na área de eletromagnetismo. Os primeiros trabalhos de Rutherford com Sir Thompson foram na área da eletricidade e radiação e eventualmente foram desenvolvidos estudos detalhados na área de radioatividade.
Em 1898, Rutherford recebeu a cadeira de professor de física na Universidade de McGill, em Montreal, e rapidamente mostrou seus talentos descobrindo vários elementos radioativos. Apesar de outros cientistas terem sido pioneiros no assunto de RADIOATIVIDADE, Rutherford rapidamente passou a dominar este campo. Ele provou que no mínimo dois tipos diferentes de radiação existem, os quais ele mesmo denominou de alfa e beta. Trabalhando com o Sr. Frederick Soddy em 1902-03, Rutherford identificou o fenômeno de meia vida de radiação e formulou até hoje a aceita explicação de radioatividade.
Todas as quedas dos átomos, dos materiais radioativos significam a transmutação dos elementos similares em filhas, com período individual de transformação para cada tipo de átomo. Esta teoria estimulou muitos outros cientistas, incluindo ele mesmo, para ordenar todos os elementos radioativos em série de queda e procurar outros elementos que faltavam. Rutherford ganhou em 1908 o prêmio de Nobel de Química por seu trabalho na área de radioatividade.
Depois da mudança para Manchester em 1907, Rutherford quase imediatamente começou examinar as partículas alfa porque, como alfa partículas eram muito massivas e de dimensões atômicas, ele achou as partículas alfa eram as chaves de conhecimento de natureza da matéria. Na verdade, Rutherford e Hans Geiger mostraram em 1908 que as partículas alfa eram íons duplamente carregados.
Rutherford fez a grande descoberta em 1909. Pouco depois da mudança para Manchester, ele descobriu que algumas das partículas alfa, enquanto lançadas contra as folias de metal, foram refletidas do seu raio de incidência por um ângulo maior de 90 graus. "Foi quase inacreditável" disse Rutherford. No começo de 1911 ele finalmente anunciou sua versão sobre a estrutura do átomo como: muito pequeno, justamente empacotado, com o núcleo cheio de cargas opostas no espaço vazio. As partículas alfa refletidas foram aquelas que chegaram a se aproximar dos núcleos e foram rejeitadas em direções diferentes.
Na época em qual Rutherford se mudou para Cambridge para ser sucessor de Thompson como diretor do Laboratório Cavendish, ele descobriu a desintegração artificial do átomo. Esta descoberta foi à entrada do Rutherford para campo da Física Nuclear. Os membros do time dele no Laboratório Cavendish descobriram o nêutron e o fenômeno da desintegração produzida por aceleração artificial das partículas.
Rutherford foi presidente da Sociedade Real, da qual recebeu em 1922 a Medalha do Copley, seu maior prêmio. Em 1914 Rutherford passou ser cavalheiro promovido em final em 1931 e premiado com a Medalha de Mérito.
Eduardo - 8ªB
Dalton é mais conhecido pela lei de Dalton, a lei das pressões parciais e pelo daltonismo, o nome que se dá à incapacidade de distinguir as cores, assunto que ele estudou e mal de que sofria
Em Londres, ensinou matemática, física e química no New College. Pesquisador infatigável, devotou-se à meteorologia, para a qual contribuiu com numerosos trabalhos originais à física, à química, à gramática e à lingüística. Seu nome, contudo, passou à história da ciência pela criação da primeira teoria atômica moderna e pela descoberta da anomalia da visão das cores, conhecida por daltonismo
Dalton comunicou sua teoria atómica a Thomson, que, por consentimento, incluía um esboço da mesma na terceira edição de seu Sistema de Química (1807), e Dalton deu uma nova conta de que na primeira parte do primeiro volume do seu New System Filosofia de Química (1808
Em 1895 vêm à luz os Elements of the Mathematical Theory of Electricity and Magnetism. Um ano depois está na Universidade de Princeton proferindo uma série de conferências em que aborda os fenômenos produzidos pelas descargas elétricas nos gases.Era chegado o momento em que iria comunicar sua maior obra como investigador experimental. Ela começara no laboratório Cavendish quando se dedicava aos gases rarefeitos. Os estudos sobre as descargas através desses gases tinham conduzido à descoberta de uma radiação que emanava do tubo de descarga, propagava-se em linha reta, era detida por um obstáculo fino e transmitia um impulso aos corpos contra os quais se lançava. Foram chamados de raios porque se propagavam em linha reta, e católica porque pareciam emanar do cátodo da descarga elétrica.
Thomson estava decidido a defender a teoria corpuscular partindo para a experimentação. Após sucessivas tentativas, conseguiu medir a razão carga / massa dessas partículas e descobriu que seu valor era aproximadamente mil vezes maior que o observado na eletrólise dos líquidos. Imediatamente procurou medir a carga de eletricidade conduzida por vários íons negativos, e chegou à conclusão de que era a mesma tanto na descarga gasosa quanto na eletrólise. Constatava-se, assim, que as partículas constituintes dos raios catódicos eram muito menores que qualquer átomo conhecido, por pequeno que fosse: eram os elétrons.
Ernest Rutherford, num trabalho no início da carreira, descobriu o conceito de meia-vida radioativa, provou que a radioatividade causa a transmutação de um elemento químico em outro, e também distinguiu e nomeou as radiações alfa e beta. Foi premiado com o Nobel de química em 1908 "por suas investigações sobre a desintegração dos elementos e a química das substâncias radioactivas".
Rutherford realizou sua obra mais famosa após ter recebido esse prêmio. Em 1911, ele defendeu que os átomos têm sua carga positiva concentrada em um pequeno núcleo e, desse modo, criou o modelo atômico de Rutherford, ou modelo planetário do átomo, através de sua descoberta e interpretação da dispersão de Rutherford em seu experimento da folha de ouro.
Eduardo - 8ªB