Questão 128 do ENEM 2019 — Ciências da Natureza

Para resolver essa questão, precisamos analisar cada um dos postulados propostos por John Dalton em $1808$ e confrontá-los com o que sabemos hoje sobre a estrutura da matéria, graças aos avanços da química e da física moderna.

Vamos investigar cada afirmação:

Postulado 1: A matéria é constituída de átomos indivisíveis. Hoje sabemos que esse postulado é incorreto. Com a descoberta do elétron por J.J. Thomson, do núcleo por Rutherford e, posteriormente, dos prótons e nêutrons, ficou provado que o átomo é, na verdade, divisível em partículas subatômicas menores.

Postulado 2: Todos os átomos de um dado elemento químico são idênticos em massa e em todas as outras propriedades. Esse postulado também é incorreto. A descoberta dos isótopos mostrou que átomos de um mesmo elemento químico (ou seja, com o mesmo número de prótons) podem ter diferentes números de nêutrons e, consequentemente, massas diferentes. Por exemplo, o carbono possui os isótopos Carbono-$12$, Carbono-$13$ e Carbono-$14$, todos sendo o mesmo elemento, mas com massas distintas.

Postulado 3: Diferentes elementos químicos têm diferentes tipos de átomos; em particular, seus átomos têm diferentes massas. Novamente, incorreto. A existência dos isóbaros derruba essa afirmação. Isóbaros são átomos de elementos químicos diferentes (números atômicos diferentes) que possuem o mesmo número de massa. Um exemplo clássico é o Cálcio-$40$ e o Argônio-$40$: são elementos totalmente distintos, mas que apresentam a mesma massa atômica.

Postulado 4: Os átomos são indestrutíveis e nas reações químicas mantêm suas identidades. Esse postulado é incorreto à luz da física nuclear. Embora os átomos mantenham suas identidades em reações químicas comuns (onde apenas os elétrons da eletrosfera são rearranjados), eles não são indestrutíveis. Em reações nucleares (como a fissão e a fusão nuclear), o núcleo do átomo é alterado, e um elemento pode se transmutar em outro, perdendo sua identidade original.

Postulado 5: Os átomos de elementos combinam com átomos de outros elementos em proporções de números inteiros pequenos para formar compostos. Este é o único postulado que permanece correto. Ele é a base da estequiometria e das Leis Ponderais (como a Lei das Proporções Definidas de Proust). Quando formamos uma molécula, como a água ($H_2O$) ou o gás carbônico ($CO_2$), os átomos sempre se combinam em proporções fixas de números inteiros. Não existe "meio átomo" de oxigênio em uma molécula de água; a natureza quantizada da matéria nas reações químicas continua sendo uma verdade absoluta.

Portanto, o único postulado de Dalton que sobreviveu intacto ao teste do tempo e às descobertas modernas é o quinto.