ENEM 2019
Em 1808, Dalton publicou o seu famoso livro o intitulado Um novo sistema de filosofia química (do original A New System of Chemical Philosophy), no qual continha os cinco postulados que serviam como alicerce da primeira teoria atômica da matéria fundamentada no método científico. Esses postulados são numerados a seguir:
1. A matéria é constituída de átomos indivisíveis.
2. Todos os átomos de um dado elemento químico são idênticos em massa e em todas as outras propriedades.
3. Diferentes elementos químicos têm diferentes tipos de átomos; em particular, seus átomos têm diferentes massas.
4. Os átomos são indestrutíveis e nas reações químicas mantêm suas identidades.
5. Átomos de elementos combinam com átomos de outros elementos em proporções de números inteiros pequenos para formar compostos.
Após o modelo de Dalton, outros modelos baseados em outros dados experimentais evidenciaram, entre outras coisas, a natureza elétrica da matéria, a composição e organização do átomo e a quantização da energia no modelo atômico.
OXTOBY, DW.; GILLIS, H. PR; BUTLER, L.J. Principles of Modem Chemistry. Boston: Cengage Learning, 2012 (adaptado).
Com base no modelo atual que descreve o átomo, qual dos postulados de Dalton ainda é considerado correto?
Resolução
Análise Detalhada dos Postulados de Dalton à Luz da Teoria Atômica Moderna:
A questão pede para identificar qual dos cinco postulados de Dalton ainda é considerado correto pela teoria atômica atual. Vamos analisar cada um:
-
Postulado 1: A matéria é constituída de átomos indivisíveis.
Este postulado foi superado. A descoberta do elétron (J.J. Thomson), do próton (Rutherford/Goldstein) e do nêutron (Chadwick) mostrou que os átomos são, na verdade, divisíveis em partículas subatômicas. Além disso, reações nucleares (fissão e fusão) demonstram que o núcleo atômico pode ser dividido. Portanto, o postulado 1 é incorreto.
-
Postulado 2: Todos os átomos de um dado elemento químico são idênticos em massa e em todas as outras propriedades.
Este postulado também se mostrou incorreto com a descoberta dos isótopos. Isótopos são átomos do mesmo elemento químico (mesmo número de prótons) que possuem diferentes números de nêutrons e, consequentemente, diferentes massas. Por exemplo, existem o hidrogênio-1 (prótio), hidrogênio-2 (deutério) e hidrogênio-3 (trítio), todos átomos de hidrogênio, mas com massas diferentes. Portanto, o postulado 2 é incorreto.
-
Postulado 3: Diferentes elementos químicos têm diferentes tipos de átomos; em particular, seus átomos têm diferentes massas.
A primeira parte ("Diferentes elementos químicos têm diferentes tipos de átomos") é fundamentalmente correta, pois a identidade de um elemento é definida pelo número de prótons. No entanto, a segunda parte ("seus átomos têm diferentes massas") não é estritamente verdadeira devido à existência de isóbaros. Isóbaros são átomos de elementos diferentes que possuem a mesma massa atômica (mesmo número de massa A = prótons + nêutrons). Um exemplo é o Argônio-40 (18 prótons, 22 nêutrons) e o Cálcio-40 (20 prótons, 20 nêutrons). Ambos têm massa 40, mas são elementos diferentes. Portanto, o postulado 3, como formulado, é considerado incorreto.
-
Postulado 4: Os átomos são indestrutíveis e nas reações químicas mantêm suas identidades.
A ideia de que os átomos são indestrutíveis foi refutada pelas reações nucleares, onde átomos podem ser transformados em outros (transmutação) ou ter seus núcleos divididos (fissão). A parte que diz que "nas reações químicas mantêm suas identidades" está correta no contexto das reações químicas (um átomo de oxigênio continua sendo oxigênio após reagir quimicamente), mas a afirmação inicial de indestrutibilidade torna o postulado como um todo incorreto.
-
Postulado 5: Átomos de elementos combinam com átomos de outros elementos em proporções de números inteiros pequenos para formar compostos.
Este postulado é a base das Leis Ponderais (Lei das Proporções Definidas de Proust e Lei das Proporções Múltiplas, que Dalton usou para fundamentar sua teoria). Ele estabelece que os compostos químicos são formados pela combinação de átomos em razões numéricas simples e fixas (ex: H₂O, a proporção é sempre 2 átomos de H para 1 átomo de O; CO₂, sempre 1 átomo de C para 2 átomos de O). Este princípio fundamental da estequiometria continua válido na química moderna para a formação de compostos moleculares e iônicos. Portanto, o postulado 5 é correto.
Conclusão:
O único postulado de Dalton que permanece válido, no contexto da formação de compostos químicos, é o quinto.
Dicas
Erros Comuns
Revisão de Conceitos:
- Teoria Atômica de Dalton (1808): Primeiro modelo atômico com base científica. Propôs que a matéria é feita de átomos indivisíveis e indestrutíveis, que átomos do mesmo elemento são idênticos, átomos de elementos diferentes têm massas diferentes, e que átomos se combinam em proporções fixas de números inteiros para formar compostos.
- Modelo Atômico Moderno (Modelo Quântico): Descreve o átomo como um núcleo central (prótons + nêutrons) rodeado por elétrons em orbitais (regiões de probabilidade). Reconhece a existência de partículas subatômicas, isótopos (átomos do mesmo elemento com massas diferentes), isóbaros (átomos de elementos diferentes com mesma massa), e a possibilidade de transmutação nuclear.
- Leis Ponderais: Leis que regem as massas dos reagentes e produtos em reações químicas, como a Lei da Conservação da Massa (Lavoisier), a Lei das Proporções Definidas (Proust) e a Lei das Proporções Múltiplas (Dalton). O postulado 5 de Dalton está diretamente relacionado às leis de Proust e Dalton.
- Reações Químicas vs. Nucleares: Em reações químicas, os átomos são rearranjados, mas suas identidades (número de prótons) são preservadas. Em reações nucleares, os núcleos dos átomos são alterados, podendo levar à formação de novos elementos ou isótopos.
Relacionar informações apresentadas em diferentes formas de linguagem e representação usadas nas ciências físicas, químicas ou biológicas, como texto discursivo, gráficos, tabelas, relações matemáticas ou linguagem simbólica.
