Átomos, a essência de tudo.
João Crispim Victorio[i]


          Desde os primórdios que o ser humano vem fazendo perguntas sobre a origem do Universo e da própria vida. A curiosidade, que nos é natural, nos move a explorar o ambiente em que vivemos, com isso, vamos adquirindo e acumulando conhecimentos que vão passando de geração a geração, ao longo dos tempos. É por meio da observação, da análise, da realização de experiências e da formulação de teorias científicas[1] que sistematizamos todos os conhecimentos para saber o porquê das coisas acontecerem.

          Nesse sentido, a Teoria do Big Bang[2], atualmente, é usada para explicar o início de tudo. Teoria, esta, que sustenta a ideia de que o Universo surgiu a partir da grande explosão de uma única partícula maciça causando um cataclismo cósmico, a mais ou menos vinte bilhões de anos atrás. O Universo extremamente quente e denso foi se expandindo rapidamente e com o passar do tempo, a matéria foi esfriando e os átomos foram se condensando formando os corpos celestes como as estrelas e os planetas, entre estes a Terra, formada há aproximadamente 4,6 bilhões de anos. Esta teoria afirma que o Universo continua se expandindo de maneira lenta e é infinito.

          A mesma sorte de explicação não temos, até hoje pelo menos, para explicar a origem da vida na Terra. Pois existem várias teorias que se dividem entre religiosas (Criacionismo) e científicas (Evolucionismo). As hipóteses desenvolvidas nas teorias de cunho religioso sugerem que a vida foi criada a partir da intervenção divina e as hipóteses desenvolvidas nas teorias científicas sugerem que a vida vem evoluindo ao longo do tempo. Entre as teorias temos a que se ocupa em explicar a origem da vida a partir de outros planetas (Cosmogênese). Teoria que contém princípios religiosos e científicos.

           Entre as teorias científicas tivemos a que sugeriu que a vida se deu por geração espontânea (Abiogênese), teoria essa que perdurou de Aristóteles até meados do século XIX, quando foi derrubada definitivamente pelo francês Louis Pasteur[3]. Outra teoria sustenta que todos os seres vivos provem de outros seres vivos preexistentes da mesma espécie (Biogênese). No entanto, apesar de sabermos que um ser vivo surge a partir de outro ser vivo da mesma espécie, a biogênese não explica o surgimento do primeiro ser vivo na Terra.

          Para explicar o surgimento do primeiro ser vivo na Terra, temos a teoria da evolução química, a mais aceita pela categoria científica, atualmente. Esta teoria formulou a hipótese de que a vida surgiu a partir das reações químicas que deram origem a moléculas simples que, aliado às condições ambientais peculiares, resultou na formação de moléculas mais complexas até o surgimento de estruturas dotadas de metabolismo e capazes de se reproduzir, dando origem aos primeiros seres vivos. Então, se a vida tem por base as reações químicas que só é possível em condições ambientais propícias, precisamos refletir sobre nossas atitudes de interferências no ambiente, se quisermos manter a sobrevivência das espécies.

          Mas vamos retomar a criação do Universo. A grande explosão que ocorreu, devido à concentração das várias substâncias químicas simples, que fez com que houvesse luz e, também, se formassem todos os corpos celestes que conhecemos hoje. Imaginemos nuvens densas transportando poeira cósmica e toda sorte de substâncias químicas, formadoras da matéria, por um espaço, até então vazio e muito quente. Dessa maneira podemos dizer, então, que o Universo se formou e se apresenta, ainda hoje, através da matéria e da energia. Ou seja, matéria é tudo aquilo que tem existência física, mesmo no caso dos gases, que não podemos ver, mas os mesmos possuem massa e volume. Por isso, a matéria pode se apresentar na forma sólida, líquida e gasosa.

          Sendo assim, podemos concluir que a matéria é formada por um conjunto de substâncias simples ou por um conjunto de substâncias compostas e que, por sua vez, as substâncias, tanto as simples quanto as compostas, são constituídas de moléculas ou aglomerados iônicos, dependendo de como os átomos interagem entre si. O comportamento interacional entre os átomos é o que vai definir o estado físico de uma determinada matéria. Dessa forma podemos dizer que a essência da matéria é o átomo.

          Os filósofos Grécia antiga (pré-socráticos) já se ocupavam com a origem do Universo e para eles a natureza (physis) passava por constantes mudanças, mas o universo encontrava equilíbrio mesmo nas alterações. É com Tales de Mileto (384-322 a.C.), que surge a preocupação com o comportamento da matéria. Mas a ideia de átomo é sugerida pelos filósofos gregos Leucipo (500 a C.) e Demócrito (460 a C.). Eles acreditavam que toda matéria possuía uma parte muito pequena e indivisível como base de sua formação. Somente 23 séculos depois, em 1808 é que o cientista inglês John Dalton, devido ao avanço da ciência, viu a necessidade de melhor explicar a essência da matéria e retomou as ideias de dos atomistas gregos.

          Em 1897, o físico inglês Joseph John Thomson propôs um modelo atômico conhecido como "pudim de passas", onde existiam simultaneamente dois tipos de cargas, as positivas e as negativas. Mais tarde com a descoberta da radioatividade, foi definido que as partículas de carga positiva se concentravam em um núcleo central do átomo e as partículas de carga negativa, circundavam esse núcleo. Porém, alguns pesquisadores identificaram uma falha, pois as cargas de mesmo sinal se repelem e o núcleo possuindo apenas cargas positivas, não se manteria. Para explicar esse fato, foi proposto a existência de partículas entre os prótons que eliminariam a repulsão entre os mesmos. Em 1932, James Chadwick descobriu no núcleo a existência de partículas sem carga, os nêutrons.

          Ernest Rutherford, em 1911, propôs um modelo muito parecido com o sistema solar, o núcleo seria o sol e os planetas, os elétrons. Em 1913, Niels Bohr ampliou o modelo atômico de Rutherford propondo que os elétrons giravam ao redor do núcleo em níveis eletrônicos. E em 1916, o físico alemão Arnoud Sommerfeld dá uma importante contribuição para a evolução do modelo atômico. Inclui no modelo de Niels Bohr, os orbitais elípticos e a relatividade restrita. Dividiu os níveis em subníveis, ou seja, os elétrons estão na eletrosfera em camadas que estariam subdivididas em regiões menores denominadas subníveis de energia, eliminando, assim, a decadência do elétron. Acrescentou mais dois números quânticos, além de estabelecer que os orbitais não tinham que se estabelecer num mesmo plano.

          Então, podemos definir o modelo atômico atual da seguinte forma: núcleo, composto pelas subpartículas prótons (positivas) e nêutrons (sem carga elétrica) e eletrosfera, região que fica ao redor do núcleo formada por níveis e subníveis de energia com seus orbitais específicos, onde provavelmente estão as subpartículas elétrons (negativas). As partículas prótons e elétrons possuem carga elétrica de mesma intensidade, porém de sinais opostos, esse fato sugere um equilíbrio elétrico entre estas partículas tornando o modelo atômico naturalmente neutro. Mas o número de elétrons de um átomo pode variar, já que, na dinâmica da interação entre os átomos para formar as substâncias, os átomos podem perder ou ganhar um ou mais elétrons de suas eletrosferas se transformando em um íons[4].

          Normalmente em um átomo, o número de prótons e nêutrons é invariável. Sendo assim, o número de prótons caracteriza um elemento químico, ou seja, o identifica determinando seu grupo. Ao contrário, os elétrons são variáveis, na medida em que um ou mais elétron pode deixar seu átomo de origem. Esse fato ocorre, particularmente, quando um átomo interage com outro para formar uma nova substância.

          Como podemos perceber todo o Universo é formado por matéria e na sua essência estão os átomos. Esses por sua vez interagem perdendo, ganhando e ou compartilhando seus elétrons, conforme a necessidade de estabilização eletrônica[5]. Sendo assim, a matéria é mutável, isto é, sofre transformações e tais transformações podem alterar ou não sua natureza. Toda e qualquer transformação da matéria é denominada de fenômeno e quando se trata de fenômeno químico, provoca modificação da matéria, alterando sua composição, e quando não, é denominado de fenômeno físico.

          O Universo é dinâmico e está sempre em busca do equilíbrio. Não encontramos átomos isolados na natureza, eles estão ligados uns aos outros por afinidade química e em busca da estabilidade eletrônica. Isso só é possível graças a energia e sua capacidade de causar a mudança ou fazer o trabalho. Todas as substâncias que formam os materiais que encontramos no nosso planeta formam também todos os seres vivos, seja ele uma planta, um animal ou um ser humano. Seres vivos que precisam do calor e a luz do sol, de energia para que seu organismo funcione, pois todas as formas de energia são necessárias à vida.



                                                                                       Rio de Janeiro, 02 de junho de 2017.

 

[1] Teoria científica é o conjunto de conhecimentos que procura explicar, com alto grau de exatidão, fenômenos abrangentes da natureza.

[2] Teoria criada em 1931, afirma a formação Universo a partir de um ponto extremamente denso e que, ao explodir, a 13.7 bilhões de anos atrás, criou o cosmos em expansão.

[3] Cientista francês que fez descobertas que tiveram uma grande importância tanto na área de química quanto na de medicina. Foi o criador da técnica conhecida hoje como pasteurização.

[4] Íons são átomos que perderam ou ganharam elétrons em razão de reações, eles se classificam em ânions e cátions. Ânion é o átomo que recebe elétrons e fica carregado negativamente e cátion é o átomo que perde elétrons e fica carregado positivamente.

[5] Estabilidade química é a necessidade que os átomos têm em obter oito elétrons ou dois, caso particular do hidrogênio, na camada de valência. Esta teoria tem como base a interação entre os átomos que podem perder, ganhar ou compartilhar elétrons a fim de atingir a estabilidade eletrônica dos gases nobres. Cujos átomos são naturalmente estáveis.

 

 

Referencias:

Marcos Braga, Andreia Guerra e José Claudio Reis. Breve história da ciência moderna. Vol. 1,2,3 e 4. Rio de Janeiro - RJ, Jorge Zahar, 2003.

Disponível em < http://www.sobiologia.com.br/> acesso em 29/5/2017.

Disponível em < http://dqfnet.ufpe.br/QGeral1/> acesso em 29/5/2017.

Disponível em < https://docente.ifrn.edu.br/denilsonmaia/evolucao-dos-modelos-atomicos/> acesso em 29/5/2017.

[i] Professor, Especialista em Educação e Poeta.