Por Walt Pickut | Atualizado em 24 de março de 2022

Os modelos atômicos ilustram os três componentes principais de um átomo:o núcleo, feito de prótons e nêutrons, e os elétrons orbitando o núcleo. O modelo clássico de Bohr, reconhecido pelo ganhador do Nobel Niels Bohr em 1922, representa elétrons em órbitas fixas. Embora a mecânica quântica moderna descreva nuvens de probabilidade de elétrons, o modelo de Bohr continua sendo uma maneira clara e prática de transmitir a estrutura atômica a estudantes e amadores.

Etapa 1 – Escolha seu isótopo de hélio

Consulte uma tabela periódica ou um texto confiável de química para determinar as contagens de prótons, nêutrons e elétrons do hélio. O isótopo natural mais comum, 4He , tem 2 prótons, 2 nêutrons e 2 elétrons. Isótopos menos comuns diferem apenas no número de nêutrons e decaem em segundos, então modelaremos o átomo 4He estável.

Etapa 2 – Preparar esferas coloridas

Pinte ou pinte seis esferas (0,5–1 polegada de diâmetro) em três cores distintas:uma cor para prótons (P), uma segunda para nêutrons (N) e uma terceira para elétrons (e). Rotule cada esfera com um marcador permanente:“P”, “N” ou “e”.

Etapa 3 – Construir a órbita do elétron

Passe as duas esferas de elétrons em um fio rígido de 24 polegadas, dobre o fio em um círculo perfeito e cole as esferas em lados opostos do laço. Este loop representa a órbita eletrônica compartilhada.

Etapa 4 – Construir o Núcleo

Cole as duas esferas de prótons e duas de nêutrons em um arranjo quadrado. Certifique-se de que a ligação da cola esteja sólida antes de prosseguir.

Etapa 5 – Crie um pivô para o núcleo

Faça um furo de ¼ de polegada nos cantos diagonais do núcleo para que um pino possa passar.

Etapa 6 – Anexe o núcleo ao pino

Insira o pino nos orifícios do núcleo, coloque-o na horizontal e deixe-o descolado por enquanto.

Etapa 7 – Posicionar a órbita do elétron

Coloque o loop de elétrons de forma que o núcleo fique centralizado. Gire o loop para que as esferas de elétrons fiquem à esquerda e à direita do eixo do pino. Deslize o pino ao longo do diâmetro do laço até que uma extremidade quase toque a borda interna do laço. Aplique cola em cada ponto de contato – entre o pino e o núcleo, e entre o pino e o laço.

Etapa 8 – Monte o modelo

Faça um furo de ¼ de polegada no centro de um bloco de madeira de 4" x 4" x 1". Prenda a extremidade colada do pino neste furo, permitindo que o modelo fique em pé. Seu modelo de átomo de hélio agora está pronto para exibição ou uso educacional.

Materiais necessários

• 6 esferas (½–1 de diâmetro, por exemplo, madeira balsa, isopor ou bolas de pingue-pongue)
• Pistola de cola quente e bastões de cola
• Fio rígido de 24 polegadas
• Cavilha de madeira de 1/4 pol. × 18 pol.
• bloco de madeira de 4" × 4" × 1"
• Três marcadores permanentes ou cores de tinta
• Marcador permanente preto para etiquetas
• Broca de ¼ polegada

TL;DR

Construa um modelo de átomo de hélio de 18 polegadas de altura com uma órbita de elétrons de 8 polegadas. A mesma técnica é dimensionada para outros elementos, mantendo a precisão proporcional.

Aviso de segurança

Use óculos de segurança ao perfurar e manuseie a cola quente com cuidado. Certifique-se de que todas as ligações adesivas estejam firmes antes de passar para a próxima etapa.