As Ideias do Atomismo
A variedade e riqueza de tudo que vemos à nossa volta, no
mundo e além dele, como é construído, como tudo se mantém unido, está tudo
relacionado com átomos e as leis que obedecem. São os modelos criados para os
átomos que tentam desvendar os mistérios do universo. Será que as ideias
dos primeiros cientistas que propuseram a existência do átomo foram bem
aceitas? Há de se imaginar que muitas controvérsias devem ter existido quando
foi proposto o primeiro modelo para o átomo, vamos entender nesse texto alguns
dos argumentos de cientistas atomistas (que acreditavam na teoria do átomo) e
as contradições envolvendo suas ideias.
I
John Dalton (Imagem 1), grande
interessado por meteorologia e pela física de gases trabalhava na Escola de
Ciências de Manchester, Inglaterra, foi o primeiro cientista a propor um modelo
para o átomo, para explicar a constituição da matéria. A origem da hipótese
atômica de Dalton é algo muito controverso e discutido e, portanto, existem
várias versões. A dificuldade para se entender essa trajetória se da por três
motivos: 1) o próprio Dalton apresentou três explicações contraditórias para a
trajetória que originou a sua proposta teórica; 2) os documentos contendo a sua
teoria atômica sofreram alterações e adaptações; 3) muitos documentos foram
destruídos durante a segunda guerra mundial.
Uma das interpretações das ideias
que levaram John Dalton a sua hipótese atômica, amplamente aceita no século XIX
e ainda hoje, baseia-se em estudos experimentais feitos por Dalton.
II
Os primeiros trabalhos de Dalton
envolveram estudos da atmosfera, ele fez muitos estudos envolvendo misturas
gasosas e a absorção de gases na água e esses estudos levaram Dalton a propor a
“lei das pressões parciais dos gases”
e a sua hipótese atômica. Em um de seus estudos sobre a absorção de gases na
água, Dalton se mostrou muito intrigado com os resultados que obtinha.
Figura 1: John Dalton
Para resolver esse problema,
Dalton concluiu que “essa circunstância depende do peso e do número das partículas últimas dos diversos gases”.
Dalton utiliza o termo “partícula última” para se referir tanto a átomo quanto
a molécula, acredita-se que a oposição da comunidade científica à hipótese
atômica daltoniana estava relacionado com a dificuldade de diferenciar
adequadamente, os conceitos de átomo e molécula.
Buscando explicar os resultados
encontrados em seus experimentos, Dalton retoma a hipótese atômica e desenvolve
uma teoria sobre a constituição da matéria. Ele postula que cada partícula de
uma substância possuía forma esférica e peso, além disso, essas partículas
constituiriam a menor unidade a preservar as propriedades daquela substância.
Dalton descreve ainda uma atmosfera ao entorno dessas partículas de material
fluido e rarefeito a qual chamava de calórico. Lavoisier acreditava que o
calórico era fortemente atraído pela matéria e auto repulsivo, porém Dalton
abandona essa ideia original e postula que átomos idênticos se repeliam e
átomos diferentes se combinam para formar substâncias compostas.
Ao elaborar sua teoria, Dalton
cria diferentes símbolos para demonstrar as combinações entre os átomos. Ele
determina os pesos atômicos, atribuindo ao hidrogênio o peso de uma unidade e o
toma como referência.
III
As ideias de Dalton foram muito
difundidas na época. Antes mesmo de Dalton publicar a primeira parte de seu
livro, o escocês Thomas Thomson, influente professor de Glasgow, iniciou a
divulgação dessas ideias. Porém as ideias não foram aceitas por toda a
comunidade científica, como havíamos previsto, elas enfrentaram grandes
oposições de vários cientistas.
Em 1808 o químico Louis Joseph
Gay Lussac (Imagem 2) por meio de estudos experimentais elabora uma lei que
relaciona os volumes dos reagentes gasosos em uma reação química.
Imagem 2: Gay-Lussac
Gay-Lussac não compartilhava as
ideias atomistas, portanto não interpretou suas ideias usando as de Dalton.
Seus trabalhos baseavam-se em estudos experimentais os quais valorizavam
propriedades que podiam ser medidas.
IV
Em 1811 Amedeo Avogadro de
Quarenga questionou a possibilidade de interpretar os resultados experimentais
obtidos por Gay-Lussac usando o ponto de vista de Dalton. Avogadro passou a
diferenciar os termos átomos e moléculas, mas a aceitação não foi boa na época.
“[...] vamos supor que as moléculas constituintes de qualquer gás
simples não são formadas de uma molécula elementar solitária, mas são feitas de
um certo número dessas moléculas elementares, unidas por atração para formar
uma molécula única.”
Essa hipótese de Avogadro
encontrou forte oposição de Dalton que acreditava que átomos iguais se
repeliam, o que tornaria impossível a formação de ‘partículas’ pela combinação
de átomos idênticos. A importância da hipótese de Avogadro só foi reconhecida em
1860. Caso este reconhecimento tivesse acontecido logo após a sua formulação, a
distinção entre os conceitos de átomo e molécula, possivelmente teria
acontecido anteriormente, antecipando a compreensão das implicações do
atomismo. Uma das causas de dificuldade
para a aceitação das ideias de Dalton foi o demorado processo de reconhecimento
da necessidade de articulação dessas ideias com as contribuições de Gay-Lussac
e Avogadro.
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