Química para Todos: Química para Principiantes: (2) Átomos e Moléculas

Hoje vamos tratar da constituição da matéria. E vamos evocar Demócrito e os atomistas.

Segundo Demócrito, tudo o que existe é constituído por partículas muito pequenas e indivisíveis, os átomos. A grande diferença entre elas seria no tamanho e o formato que possuíam. Como se um átomo de sumo de limão fosse aguçado, de forma a picar a nossa língua e a provocar a sensação de acidez e um átomo de açúcar fosse redondo para deslizar suavemente…

Fig.1. Busto de Demócrito

(http://www.smccd.net/accounts/goth/MainPages/Chron/chronphys.htm)

No fundo, para os mais novos, o Universo seria um gigantesco jogo de Lego, formado por blocos pequeninos de diferentes tamanhos e formatos que se encaixavam uns nos outros, e os deuses uns grandes brincalhões que passavam a vida a fazer (e a desfazer) construções de Lego…

Hoje, em homenagem a Demócrito, designamos por átomos os constituintes da matéria, apesar de sabermos que não se trata de partículas indivisíveis. Sabemos hoje que cada átomo é muito mais complicado do que uma peça única mas, sem nos determos ainda na sua constituição, vamos imaginar como funcionam para criar a matéria. No fundo existem apenas 111 átomos diferentes. Isso é de alguma forma surpreendente pois conseguimos apercebermo-nos de milhares e milhares de formas de manifestação da matéria, apenas pela experiência dos nossos sentidos. E se pensarmos que alguns desses 111 átomos só existem por fracções de segundo, e foram fabricados em laboratórios por cientistas, podemos imaginar que o que nos rodeia é uma manifestação de muito menor variedade de átomos, na realidade cerca de 80.

A cada tipo de átomo existente chamamos elemento e a cada forma da matéria constituída por um só tipo de átomo chamamos substância elementar. Exemplos de substâncias elementares são o diamante, o ferro, o mercúrio dos termómetros, o ozono (da camada de ozono).

Mas há muito mais do que as substâncias elementares! Há as substâncias compostas ou compostos. Elas são constituídas por dois ou mais tipos de átomos diferentes. A água e o dióxido de carbono são substâncias compostas, por exemplo.

Como é que se arrumam os átomos nas substâncias?

Se eu pegar num pedaço de matéria e o partir ao meio e depois partir essa metade ao meio e depois partir essa metade de metade o meio e assim sucessivamente muitas e muitas vezes, onde é que eu vou parar?

Se houver só um tipo de átomo, como é o caso das substâncias elementares, eu consigo dividir até ter um átomo só, dizem vocês. Mas não.

Na realidade há um representante da substância que é o mais pequeno constituinte dessa substância e a esse representante os químicos chamaram molécula.

Nas substâncias elementares essa molécula é constituída por átomos todos iguais (Figura 2). Nas substâncias compostas há átomos de, pelo menos, dois tipos diferentes (Figura 3).

Fig. 2. Moléculas de substâncias elementares. (a) hidrogénio; (b) azoto;

Fig. 3. Moléculas de substâncias compostas:

(a) água; (b) fluoreto de hidrogénio; (c) dióxido de carbono; (d) metano.

(Nota: as imagens não estão à escala).

Numa reacção química, o que acontece? Nas moléculas de uma substância as ligações entre átomos são quebradas e formam-se de seguida novas ligações entre átomos, originando moléculas diferentes (Figura 4).