No final do século XVIII, os químicos haviam identificado muitas substâncias, principalmente no estado gasoso, e os estudos de Lavoisier e Proust indicavam que essas substâncias eram constiuídas por pequenas partículas que definiam a característica química de cada uma delas.
Estava faltando arrumar as interpretações sobre essas partículas que resultavam das pesquisas daquela época.
Fundamentado na lei das proporções fixas desenvolvida por Proust, o químico inglês John Dalton (1766-1844) propôs, em 1803, um modelo atômico ao estabeler que:
1- cada elemento é constituído de um número de átomos, todos com a mesma massa fixa;
2- Elementos diferentes são identificados por serem constituídos por átomos com massas diferentes;
3- Os compostos são formados pela união de pequena quantidade de átomos na forma de moléculas (do latim: pequena massa);
É importante observar que as pesquisas posteriores sobre a estrutura da matéria, comprovaram que essas propostas não estão corretas.
Porém, considerando as dificuldades científicas e tecnológicas existentes no início do século XIX, o modelo atômico de Dalton foi importante por representar uma “primeira aproximação” muito útil para a continuação das pesquisas que melhoraram esse modelo conforme mais e melhores informações foram obtidas e tornaram irreversível a interpretação atômica associada à estrutura da matéria.
Uma das perguntas relacionadas com a existência do átomo diz respeito ao seu tamanho e ao valor de sua massa. As respostas só se tornaram possíveis quando o número de Avogadro foi medido.
Em 1811, o químico italiano Amedeo Avogadro (1776-1856) propôs a seguinte hipótese:
- “sob as mesmas condições de temperatura e pressão, volumes iguais de todas as substâncias gasosas contêm a mesma quantidade de moléculas, independente de suas propriedades químicas e físicas”.
Em consequência dessa hipótese, estabeleceu-se a idéia de que em um mol de qualquer substância existe sempre a mesma quantidade de átomos ou moléculas: o número de Avogadro.
Se fosse conhecido o valor exato do número de Avogadro, seria possível determinar a massa atômica da substância.
Naquela época só se tinha idéia de que deveria ser um valor muito grande e passaram mais de cinqüenta anos até a determinação do número de Avogadro.
Em 1865, com a contribuição das pesquisas teóricas do físico escocês James Clerk Maxwell (1831-1879) e do físico austríaco Ludwig Boltzmann (1844-1906), que fazem a análise do comportamento dos gases supondo que os mesmos tenham uma estrutura atômica, foi possível prever teoricamente o valor do número de Avogadro.
Usando métodos experimentais cada vez mais acurados desenvolvidos para avaliar os resultados teóricos de Maxwell-Boltzmann, foi possível determinar o valor de partículas por mol, atualmente aceito.
Em um mol existem 602.300.000.000.000.000.000.000 partículas.
Com esse resultado foi possível determinar as massas dos diversos átomos e fazer uma estimativa do volume dos mesmos.
Foi um avanço enorme!
Supondo que os átomos tenham a forma esférica e que nos sólidos estão de tal modo empacotados que ficam em contato, obtém-se o valor aproximado da ordem de (1/100.000.000) centímetros para o diâmetro de um átomo.
Esse valor estimado significa que devemos colocar 100 milhões de átomos lado a lado para preencher a distância de 1,0 centímetro.
Essa foi a primeira estimativa relacionada com o volume do átomo esférico e foi esse o modelo atômico que prevaleceu durante todo o século XIX.
Depois desse pequeno, mas importante passo, só em 1897 começaram a acontecer novas descobertas relacionadas com o átomo.
Então as preocupações passaram a ser outras, como serão apresentadas nas próximas publicações.