História das Ciências

A Construção do Modelo Atômico

Módulo 2

Tomás de Aquino: De acordo com Maritain "Na filosofia de Aristóteles e Tomás de Aquino, toda substância corpórea é um composto de duas partes substanciais complementares, uma passiva e em si mesma absolutamente indeterminada (a matéria), outra ativa e determinante (a forma)".
Sobre ombros de gigantes: Galileu enfatizava que as leis físicas valiam tanto na Terra quanto no céu. Kepler era astrônomo e aluno de Tycho Brahe que fez observações astronômicas muito importantes e atribuiu a Kepler a tarefa de encontrar uma descrição matemática do movimento do planeta Marte. Kepler tentou construções por círculos e, não conseguindo, resolveu experimentar outras abordagens, se afastando portanto do quadro platônico (círculos = perfeição). Descreveu, então, todo o sistema solar com órbitas elípticas.
Otto Von Guerricke: O famoso experimento com os “hemisférios de Magdenburg”, de 1654, demonstrando a pressão atmosférica. Duas parelhas de cavalos não puderam separar os dois hemisférios que formavam uma esfera sem ar no seu interior. Os hemisférios eram mantidos juntos por serem “empurrados” pela pressão do ar no exterior.
Para saber mais:: “A natureza tem horror ao vácuo”.
Essa sentença da escolástica da Idade Média teve como inspirador Aristóteles. A não existência do vácuo era defendida pelos gregos –- através do argumento de que a água subia em uma coluna da qual o ar havia sido retirado, para preencher o espaço vazio. Posteriormente Galileu afirmara que a subida do líquido não era ilimitada como se supunha e sempre atingia um determinado nível. Com a construção do barômetro por Torricelli, a teoria de Galileu foi confirmada, porém uma nova questão surgiu: aquele espaço era realmente vazio ou ali existiria ar? Torricelli substituiu a água por um líquido mais denso, o mercúrio, pois com esse a elevação deveria ser menor, o que foi confirmado. Pascal repetiu o experimento no alto de uma montanha, encontrando a diferença esperada em relação ao experimento realizado no nível do mar e justificou esse fato pela diferença de pressão atmosférica entre os dois locais. Portanto, o que faz com que um líquido suba em uma coluna é em última análise o peso do ar e não o horror ao vácuo.
Boyle-Mariotte: Sob temperatura constante (condições isotermas), o produto da pressão e do volume de uma massa gasosa é constante, sendo, portanto, inversamente proporcionais. Qualquer aumento de pressão produz uma diminuição de volume e qualquer aumento de volume produz uma diminuição de pressão." A mesma lei foi formulada por Edmé Mariotte em 1676, na França.
minima naturalia: A idéia de mínima naturalia procede diretamente dos escritos de Aristóteles e corresponde a existência de um mínimo que possuía as propriedades características da substância da qual elas eram o mínimo. Essa idéia foi identificada com uma entidade física por Averróis e seus seguidores. Foi uma teoria desenvolvida numa tentativa de explicar as mudanças químicas e não como uma teoria de todas as coisas como o atomismo.
Newton (1642-1727): Newton admitia que o ar era constituído por pequenas partículas ou átomos de matéria, que se repeliam mutuamente com uma força que aumentava à medida que diminuía a distância entre elas
Dalton: Na primeira metade do século XIX, o vocabulário compreendia uma constelação de nomes. Dalton falava de átomos simples e átomos compostos, por exemplo, a substância oxigênio era constituída de átomos simples de oxigênio e a substância água de átomos compostos formados por átomos de hidrogênio e átomos de oxigênio. Avogadro falava em moléculas. Além de outras palavras que traduziam conceitos forjados em bases diferentes como peso equivalente e peso atômico.
Para refletir: As atividades dos químicos do começo do século XIX – analisar e classificar – poderiam ser feitas independentemente de suas convicções sobre a realidade dos átomos. Os átomos servem menos para pensar a estrutura da matéria que para resolver questões de linguagem, notação, fórmulas e classificação. Mesmo assim, a utilização desta linguagem, de fórmulas expressando a proporção em termos de átomos constituintes, contém no seu significado alguns elementos da teoria. Trata-se aqui da implicação da teoria na descrição. A própria simbologia química escolhida para os elementos por Dalton já implica em reconhecer a teoria através da descrição.
Gay-Lussac: A lei volumétrica de Gay-Lussac estabelece que nas mesmas condições de temperatura e pressão, os volumes dos gases participantes de uma reação têm entre si uma relação de números inteiros e pequenos.
Molécula: Os termos parte integrante, molécula primitiva integrante, e parte constituinte não são originais e já constavam do Dicionário de Química de Macquer de 1766. Os termos molécula integrante, molécula constituinte e molécula elementar são citados no livro Systèmes de Connaissances Chimiques de Fourcroy de 1800 (CROSLAND, 1980). Fourcroy indicava que os corpos eram formados pela reunião de um grande número de moléculas integrantes através da força de agregação. Cada uma dessas moléculas podia por sua vez ser formada pela reunião de várias moléculas constituintes que correspondiam aos “princípios” ou elementos que formam os compostos.
Combinação de volumes de 1809: Mémoires de la Société d'Arcueil, volume II.
Óxido de carbono: É com esse nome que Avogadro se refere em seu texto de 1811 a substância que hoje conhecemos por monóxido de carbono (CO).
Nomenclatura: Na primeira metade do século XIX, o vocabulário compreendia uma constelação de nomes. Dalton falava de átomos simples e átomos compostos, por exemplo, a substância oxigênio era constituída de átomos simples de oxigênio e a substância água de átomos compostos formados por átomos de hidrogênio e átomos de oxigênio. Avogadro falava em moléculas. Além de outras palavras que traduziam conceitos forjados em bases diferentes como peso equivalente e peso atômico.
Densidade de vapor: A densidade de vapor de uma substância é a relação entre o peso de determinado volume de vapor, sob determinadas condições, e o peso do mesmo volume de hidrogênio nas mesmas condições. Pela Hipótese de Avogadro, ambos os volumes contêm o mesmo número de moléculas (n). A densidade de vapor da substância será dada por:
Peso de n moléculas da substância/ peso de n moléculas de hidrogênio ou ainda; Peso de 1 molécula da substância/ peso de 1 molécula de hidrogênio
e portanto o peso molecular será dado por:
Densidade de vapor da substância x peso molecular do hidrogênio
Referências para os pesos atômicos: As referências para os pesos atômicos eram obtidas através da lei dos calores específicos de Dulong e Petit e da lei do isomorfismo de Mitscherlich e por analogias como, por exemplo, entre o amoníaco e a fosfina.
Pesos equivalentes: Wollaston em 1814 sugeriu o termo "peso equivalente" para expressar a razão com que os elementos se combinam e o seu uso, no que foi seguido em 1838 por químicos muito influentes como Liebig, Wöhler e Gmelin. O sistema de equivalentes de Leopold Gmelin, muito difundido na Europa, foi construído exclusivamente a partir de relações ponderais, sem qualquer referência às relações volumétricas.
Equivalente-grama: O nosso famoso eqg (equivalente-grama) que já foi abolido do ensino da Química, de acordo com a IUPAC.
Distinção entre átomos e moléculas dos elementos: Em Recherche sur la Structure Intime des Corps Inorganiques Définis, Marc A. Augustin Gaudin propõe: “Nós estabeleceremos, portanto uma distinção bem marcada entre os termos átomo e molécula, e isto com muito mais certeza, pois se até hoje não se chegou às mesmas conclusões que eu, foi unicamente por não terem estabelecido essa distinção. Um átomo será para nós um pequeno corpo esferóide homogêneo, ou ponto material essencialmente indivisível, enquanto uma molécula será um grupo isolado de átomos, em qualquer número e de qualquer natureza. A fim de evitar as repetições e em vez de dizer: uma molécula composta de 1, de 2, de 3, de 4, de 5, de muitos átomos, etc, faremos o adjetivo monoatômico, diatômico, triatômico, tetratômico, pentatômico, poliatômico, etc. acompanhar o substantivo molécula”. Ainda em outra passagem do mesmo artigo: “Consideremos as combinações de gases. Desde que as partículas estejam mantidas a uma mesma distância, por uma mesma pressão e temperatura, diremos 1, 2, 3 partículas, em vez de 1, 2, 3 volumes e substituiremos mesmo o termo partícula pelo termo molécula, uma vez que agora, o termo partícula é considerado como contendo vários átomos”.
Cannizzaro: Gaudin nos anos trinta já havia insistido que até que se pudesse provar que meias moléculas de hidrogênio e cloro pudessem ser divididas, elas deveriam ser tomadas por átomos, e como Cannizzarro também sugeriu em 1860, Gaudin havia usado o calor específico e o isomorfismo como princípios complementares à determinação dos pesos atômicos empregando a hipótese de Avogadro (COLE, 1975 apud BROOKE 1995), uma vez que todos os métodos de determinação de pesos atômicos tinham suas exceções (FRICKÉ, 1976).
Die Modernen Theorien der Chemie: De acordo com FISHER (1982), a aparente facilidade com que Meyer removeu as dúvidas e incertezas no seu livro, foi de crucial importância para a eventual aceitação da hipótese pelos professores de química. Esse livro foi traduzido para o inglês e para o francês e teve várias edições, pelo menos cinco. A partir da segunda edição, Meyer incorporou seu sistema de classificação periódica dos elementos.
Considerações sobre alguns pontos do ensino teórico de Química: Journal of the Chemical Society, xxv, 1872, reimpresso em Chemical Society, Faraday Lectures, Londres, 1928. Citado por FISHER, 1982.
Hipótese de Ampére: Ampère formulou a mesma hipótese em 1814. Dumas e Prout também formularam a hipótese em 1827 e 1834 respectivamente.
Teoria do Flogisto e da Combustão: Stahl: metal → cal + flogisto (metal = composto)
Lavoisier: metal + oxigênio → cal (metal = elemento)

Observa-se que na Teoria do flogisto o metal é o composto que se decompõe em flogisto e cal e na Teoria da combustão proposta por Lavoisier, o metal é o elemento que se combina para formar o composto cal ou óxido. Em um outro exemplo podemos observar a aplicação da teoria do flogisto à formação da água a partir do gás hidrogênio, denominado por Stahl de ar inflamável:

Stahl: ar inflamável → água + flogisto (água = elemento)
Lavoisier: Hidrogênio + oxigênio → água * (água = composto)

* Pode-se perceber que há uma grande diferença conceitual entre as duas teorias. Uma mudança conceitual, na linguagem Kuhniana, é denominada mudança de paradigma.