Provavelmente sabem que toda a matéria é feita de átomos
e que um átomo é uma partícula muito, muito minúscula.
Cada átomo tem um núcleo,
que é composto por, pelo menos, uma partícula de carga positiva
chamada protão,
e, na maior parte dos casos,
um certo número de partículas neutras, chamadas neutrões.
Esse núcleo está rodeado
de partículas de carga negativa, chamadas eletrões.
A identidade de um átomo é determinada apenas
pelo número de protões do seu núcleo.
O hidrogénio é hidrogénio porque tem só um protão,
o carbono é carbono porque tem seis,
o ouro é ouro porque tem 79,
e, assim sucessivamente.
Permitam-me uma diversão momentânea.
Como conhecemos a estrutura atómica?
Não vemos os protões, os neutrões nem os eletrões.
Assim, fazemos uma série de experiências
e desenvolvemos um modelo para o que pensamos que há ali.
Depois, fazemos mais experiências
e vemos se estão de acordo com o modelo.
Se assim for, ótimo.
Se não, é altura de fazer outro modelo.
Tivemos muitos modelos diferentes para os átomos
desde Demócrito, em 400 a.C.,
e certamente, aparecerão muitos mais.
Ok, fim do aparte.
Os núcleos dos átomos tendem a unir-se
mas os eletrões têm liberdade de movimento,
e é por isso que os químicos adoram os eletrões.
Se pudéssemos casar com eles, talvez o fizéssemos.
Mas os eletrões são estranhos.
Ora parecem comportar-se como partículas,
como pequenas bolas de basebol,
ora como ondas, como ondas de água,
consoante a experiência que realizarmos.
Uma das coisas mais estranhas nos eletrões
é que não conseguimos dizer ao certo onde estão.
Não é por não termos equipamento,
é que esta incerteza faz parte do nosso modelo do eletrão.
Não podemos localizá-lo, tudo bem.
Mas podemos dizer que há uma certa probabilidade
de encontrar um eletrão num determinado espaço
em volta do núcleo.
Isso significa que podemos fazer a seguinte pergunta:
Se desenhássemos uma forma em volta do núcleo
de modo a termos 95% de certeza
de encontrar um determinado eletrão dentro dessa forma,
qual seria o seu aspeto?
Estas são algumas dessas formas.
Os químicos chamam-lhes orbitais
e o aspeto de cada uma delas
depende, entre outras coisas,
da quantidade de energia que têm.
Quanto mais energia tem uma orbital
mais longe do núcleo está a sua densidade.
A propósito, porque é que escolhemos 95% em vez de 100%?
Essa é outra peculiaridade do nosso modelo do eletrão.
A partir de uma certa distância do núcleo
a probabilidade de encontrar um eletrão
começa a diminuir, mais ou menos exponencialmente,
o que significa que, embora se vá aproximando de zero,
nunca chegará a zero.
Portanto, em cada átomo
há uma probabilidade pequena, mas diferente de zero,
de, por um período de tempo muito curto,
um dos seus eletrões
estar do outro lado do universo conhecido.
Mas a maior parte dos eletrões permanecem perto do seu núcleo
como nuvens de densidade de carga negativa
que mudam e se movimentam ao longo do tempo.
A forma como os eletrões de um átomo
interagem com os eletrões de outro
determina quase tudo.
Os átomos podem ceder os seus eletrões,
entregando-os a outros átomos
ou podem partilhar eletrões.
A dinâmica desta rede social
é o que torna interessante a química.
Das vulgares rochas antigas
à bela complexidade da vida,
a natureza de tudo o que vemos,
ouvimos, cheiramos, saboreamos, tocamos e sentimos
é determinada a nível atómico.