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Modelos atômicos

No século passado surgiram vários modelos atômicos, porém apenas três deles nos interessam. São os modelos de Thomson, de Rutherford e de Bohr.

Modelo de Thomson

O físico inglês Joseph John Thomson (1856-1940) propôs, em 1904, um modelo atômico que consistia em um volume esférico carregado com carga elétrica do tipo positivo, tendo ao seu redor um conjunto de elétrons carregados com carga elétrica do tipo negativo. Esse modelo ficou conhecido como pudim de passas, sendo estas representadas pelos elétrons, que, supostamente, ficavam estáticos e inseridos na massa esférica.

Thomson já sabia que a carga elétrica total do átomo era nula, ou seja, as cargas positivas e negativas se neutralizavam.

Modelo de Rutherford

O físico Ernest Rutherford (1871-1937), em 1908, bombardeou uma fina chapa de ouro com partículas do tipo alfa, que constituem o núcleo do átomo do gás hélio. Para surpresa de Rutherford, apenas uma pequena quantidade das partículas era desviada. A maioria delas atravessava a lâmina sem sofrer desvios.

A conclusão desse cientista foi que o átomo apresentava um minúsculo núcleo responsável pelo desvio das partículas alfa. A grande parte do átomo seria, então, vazia (região na qual se situavam os elétrons). Rutherford comparou seu modelo atômico com o Sistema Solar, em que o Sol seria um pequeno núcleo e os planetas, orbitando ao seu redor, seriam os elétrons. Para Rutherford, os elétrons possuem carga elétrica negativa e o núcleo do átomo, carga elétrica positiva. Como os átomos possuem o mesmo número de prótons e elétrons, sua carga elétrica total seria nula.

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Modelo de Bohr

Em 1913, o físico Niels Bohr (1885-1962) aproveitou o modelo proposto por Rutherford e o complementou ao notar que os elétrons só podiam se mover ao redor do núcleo quando dispostos em determinadas órbitas ou níveis de energia. Isso significa que o modelo atômico não tem tanta semelhança com o sistema solar. Para Bohr, se um elétron recebesse ou doasse energia, ele mudaria de nível de energia, ou seja, saltaria para uma órbita mais externa.

A explicação para que o elétron jamais colidisse com o núcleo foi dada pelo físico Louis de Broglie. Segundo Broglie, um elétron pode girar em torno do núcleo sempre em certos níveis de energia, desde que o comprimento de sua trajetória seja igual a um número inteiro de comprimentos de ondas.

Do modelo atômico de Bohr até os modelos atuais apenas a ideia da órbita mudou. Os elétrons não descrevem em torno do núcleo órbitas bem definidas, assim como acontece com o movimento dos planetas em torno do Sol. Em 1925, já se sabia que o comportamento do elétron era dúbio: ora como onda, ora como partícula.

Joseph John Thomson, Ernest Rutherford e Niels Bohr
Joseph John Thomson, Ernest Rutherford e Niels Bohr
Publicado por: Domiciano Correa Marques da Silva
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Lista de Exercícios

Questão 1

A respeito de um dos primeiros modelos atômicos propostos por John Dalton, antecessor do modelo atômico Thomson, assinale a alternativa correta:

a) Para Dalton, os átomos apresentam estrutura interna de carga positiva e pequenas partículas de carga negativa ao seu redor.

b) Para Dalton, os átomos de uma mesma substância são idênticos, esféricos e indivisíveis.

c) Seu modelo atômico propõe a existência de uma eletrosfera ao redor de um núcleo atômico de carga positiva.

d) Seu modelo propõe que os elétrons orbitam o núcleo positivo dos átomos em níveis de energia bem-definidos.

e) Seu modelo propõe a existência de uma “nuvem” de elétrons em volta do núcleo atômico

Questão 2

J. J. Thomson propôs um modelo atômico que lhe rendeu o prêmio Nobel de Física em 1906. De acordo com esse modelo:

a) os elétrons e núcleos comportam-se probabilisticamente, estando sujeitos às propriedades da Mecânica Quântica.

b) os elétrons, de carga elétrica negativa, encontram-se espalhados na superfície de uma carga positiva.

c) o átomo é indivisível e não apresenta qualquer estrutura interna.

d) os elétrons orbitam em torno de um núcleo denso de carga elétrica positiva.

e) os elétrons encontram-se espalhados em uma região muito maior que o núcleo atômico, orbitando-o como os planetas orbitam o Sol.

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