DIVULGAÇÃO PNLD
Imaginar dimensões tão grandes como as que envolvem distâncias entre galáxias e tudo o que se relaciona com o Universo, gigantesco para nós, é extremamente difícil. O mesmo vale quando tratamos de algo infinitamente pequeno, como o átomo e suas partes. Os átomos são tão diminutos que é impossível vê-los, por exemplo, através dos microscópios ópticos, que ampliam mais de mil vezes o objeto observado. Desde 1914, os cientistas têm conseguido determinar posições e dimensões de átomos nos cristais de substâncias por meio do uso de raios X. Graças ao desenvolvimento da ciência e da tecnologia, sabemos que o diâmetro de um átomo mede, aproximadamente, entre 1 ? 10210 m e 5 ? 10210 m, quer dizer, de 0,0000000001 m a 0,0000000005 m. Os cientistas traduziriam esses valores por, respectivamente, 0,1 nm e 0,5 nm (1 nanômetro 5 1 nm 5 1029 m). Para você ter uma ideia da dimensão desse número, observe a tabela abaixo, que compara os diâmetros da Terra, de uma gota de água, de uma molécula de água, de um átomo de oxigênio e outro de hidrogênio.
Do macro ao micro Para começar a ter uma ideia da dimensão do mundo dos átomos e moléculas, você pode acessar um dos seguintes sites (acessos em: 7 nov. 2015): <https://www.youtube.com/ watch?v=7S3cgUG4PNQ>; <https://www.youtube.com/ watch?v=Pq_bb-4WPyM>; <http://www.slideshare. net/centraldopps/ macro-micro-potencia-de-10>. A visita a esses recursos pode ajudá-lo a “viajar” do mundo “infinitamente grande” ao “infinitamente pequeno”, bem distante da visão que temos quando examinamos um objeto do cotidiano.
ILUSTRAÇÕES: EDIÇÃO DE ARTE/ARQUIVO DA EDITORA
Modelos atômicos: lidando com partículas que não podemos ver
©SHUTTERSTOCK/ SOMCHAI SOM
Diâmetro aproximado
Comparação dos diâmetros aproximados de diferentes corpos
Terra
Gota de água
Molécula de água
Átomo de O
Átomo de H
12 756 km
6,0 mm
0,182 nm
0,136 nm
0,046 nm
12 756 000 m
0,006 m
0,000000000182 m
0,000000000136 m
0,000000000046 m
1,3 ? 10 m
6 ? 10
7
23
m
1,9 ? 10
210
m
1,4 ? 10
210
m
0,5 ? 10210 m
Fontes: LIDE, David R. (Ed.). Atomic Radii of the Elements and Properties of the Solar System. In: CRC Handbook of Chemistry and Physics. 89th ed. (Internet Version). Boca Raton, FL: CRC/Taylor and Francis, 2009. p. 9-49; 14-2; VILLERMAUX, Emmanuel; BOSSA, Benjamin. Single-drop fragmentation determines size distribution of raindrops. Nature Physics, 9 jul. 2009, v. 5, p. 697-702. Disponível em: <https://www.irphe.fr/~fragmix/publis/VB2009.pdf>. Acesso em: 4 nov. 2015.
Em 1931, Ernst Ruska (1906-1988), físico alemão, projetou e construiu o primeiro microscópio eletrônico, considerado um dos mais importantes inventos do século XX. Esse fato lhe rendeu o Prêmio Nobel de Física em 1986. Nessa época, esse microscópio já era capaz de ampliar objetos em até 1 milhão de vezes, isto é, era possível obter imagens de algo com dimensões de 1026 m. Atualmente cientistas podem acompanhar, por exemplo, reações químicas e ter noção do posicionamento dos átomos individualmente (10210 m), como se examinassem um mapa em relevo ou lessem um texto escrito em Braille.
LATINSTOCK/LBL/PHOTORESEARCHERS
Primeiro microscópio eletrônico
Fonte: RUSKA, August Friedrich Ernst. Molecular Expressions. Science, Optics & You. Florida State University. Disponível em: <http://micro.magnet.fsu.edu/optics/timeline/people/ruska.html>. Acesso em: 13 jan. 2016.
Imagem por micrografia de tunelamento de uma molécula de DNA – responsável pelo armazenamento da informação genética. Foto ampliada . 2 000 000 vezes em imagens de 6 cm x 7 cm. Cores fantasia.
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Unidade 2 Introdução à estrutura da matéria
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MATRIZ NOVA
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