Pablo Wagner Vasconcelos Olegário

UFCG

EVOLUÇÃO DOS MODELOS ATÔMICOS E ANALOGIAS EMPREGADAS NO

ENSINO

• O que motiva este trabalho é a importância do uso de modelos para descrever teorias físicas, mais especificamente o uso de modelos na descrição do átomo e seu entendimento.

• Queremos mostrar com esse trabalho a importância de se compreender a matéria em seu intimo e o uso de analogias para complementar seu entendimento.

INTRODUÇÃO: UM POUCO DE HISTÓRIA

Antiguidade Clássica: Leucipo de Mileto (século V a.C.) e Demócrito de Abdera juntamente a seu discípulo.

Idade Média: Alquimia.

Idade Moderna: Renascimento Copérnico, Galileu, Kepler, Newton

Leis Ponderais, Reações de Ácido-Base, Pilha de Daniel, Mendeleev

MODELOS ATÔMICOS

Principais Modelos Atômicos: Modelo de Dalton (século

XIX) Modelo de Thomson (1904) Modelo de Rutherford (1911) Modelo de Rutherford-Bohr

(1913) Modelo de Sommerfeld Modelo Atual (Probabilístico)

MODELOS ATÔMICOS

Definição de Modelos em Ciência.

Em Ciências, um modelo pode ser definido como uma representação parcial de uma objeto, evento, processo ou ideia que é produzida com propósitos específicos como, por exemplo, facilitar a visualização, fundamentar a elaboração e teste de novas ideias, possibilitar a elaboração de explicações e previsões sobre comportamentos e propriedades do sistema modelado (Gilbert, Boulter & Elmer, 2000; Justi & Gilbert, 2002a).

MODELOS ATÔMICOS: O MODELO DE DALTON

Leis Ponderais: Lei de Lavoisier (Lei

da conservação das massas)

Lei de Proust (Lei das proporções fixas ou definidas)

MODELOS ATÔMICOS:MODELO DE THOMSON Modelo atômico de

Thomson: “Pudim de Passas”

Início da Física Moderna (1897): identificação da primeira partícula subatômica – o elétron

´MODELOS ATÔMICOS: O MODELO DE THOMSON

O “pudim de passas” é uma analogia que transcendeu a relação entre o objeto e o análogo, transformando-se praticamente em sinônimo [1].

“Nós temos primeiramente uma esfera positiva uniformemente eletrificada, e dentro dessa esfera um número de corpúsculos distribuídos numa série de anéis paralelos, o número de corpúsculos varia de anel para anel: cada corpúsculo está girando em alta velocidade na circunferência do anel que em está situado, e os anéis estão distribuídos de forma que os com maior número de corpúsculos estão mais próximos da superfície da esfera, enquanto aqueles com menos número de corpúsculos estão mais internos” (Thomson, 1904ª, pp. 254-255)

MODELOS ATÔMICOS: MODELO DE RUTHERFORD

Modelo Atômico de Rutherford: Modelo nuclear.

Experimento de Rutherford: bombardeamento de uma chapa de ouro com radiação alfa

MODELOS ATÔMICOS: O MODELO DE BOHR

Modelo Atômico de Bohr: “Sistema Solar”

Postulados de Bohr:

O elétron pode se mover em determinadas órbitas sem irradiar. Essas órbitas estáveis são denominadas estados estacionários.

As órbitas estacionárias são aquelas nas quais o momento angular do elétron em torno do núcleo é igual a um múltiplo inteiro de h/2p.

O elétron irradia quando salta de um estado estacionário para outro mais interno, sendo a energia irradiada dada por E = hf = E i-Ef,          

MODELOS ATÔMICOS

• “Como nas demais pesquisas envolvendo analogias, elas aqui são entendidas como comparações entre dois domínios diferentes. [...] “A” “B” compartilham algumas características. Um desses domínios é familiar (geralmente chamado na literatura de domínio análogo ou analogia) e o outro é desconhecido (chamado domínio alvo).” (Cutrtis & Reigluth, 1984; Duit, 1991; Harrison & Treagust, 2006; Wilbers & Duit, 2006)

MODELOS ATÔMICOS: O MODELO DE BOHR Salto quântico:

emissão de um fóton.

MODELOS ATÔMICOS: O MODELO DE SOMMERFELD

MODELOS ATÔMICOS: MODELO ATUAL Modelo Atual ou

Probabilístico

• Quanto maior o conhecimento do comportamento da matéria em seu estado fundamental e atômico, maiores serão os benefícios para o homem. Maior será sua capacidade de criação.

• “As analogias são modelos de ensino que podem atuar como mediadoras no processo de ensino-aprendizagem. [...] Isto porque, ao favorecerem a existência de um “trânsito” entre os conceitos prévios e os conceitos desconhecidos, as analogias podem levar o individuo a reestruturar suas informações e, em certos casos, formar um novo esquema ou acrescentar novas informações àquelas já formadas.”[2]

REFERÊNCIAS

• [1] Lopes, C. V. M. , Martins, R. de A. . J. J. Thomson e o uso de analogias para explicar os modelos atômicos: o “pudim de passas” nos livros texto

• [2] Souza, V. C. de A., Justi, R. da S., Ferreira, P. F. M. . Analogias utilizadas no ensino dos modelos atômicos de Thomson e Bohr: uma análise crítica sobre o que ao alunos pensam a partir delas.

• [3] Belita Koiller, Instituto de Física, UFRJ. A Arquitetura da Matéria. Texto baseado na palestra apresentada no XVI SIMPÓSIO NACIONAL DE ENSINO DE FÍSICA, realizado no RJ, de 24 a 28/Janeiro/2005.

• [4] Silva, J. L. P. B. , Cunha, M. B. de M. . O Modelo Atômico Quântico em livros didáticos de Química para o ensino médio .