(Udesc 2008)
Analise as afirmações abaixo, sobre os modelos atômicos.
I - John Dalton: Afirmava que toda a matéria é formada por partícula extremamente pequena, e é indivisível.
II - Thomson: Formulou a teoria segundo a qual o átomo é uma esfera positiva que, para tornar-se neutra, apresenta elétrons (partículas negativas) presos em sua superfície.
III - Erwin Schrödinger: O físico propôs a teoria que demonstra a probabilidade de se encontrar o elétron em torno do núcleo (orbital).
Assinale a alternativa correta em relação a essas afirmativas.
O primeiro modelo atômico foi proposto em 1808 por John Dalton. Segundo ele
Todas as substâncias são formadas por átomos
Átomos de um mesmo elemento químico são iguais em todas as suas características, exemplo, tamanho e massa
Átomos de diferentes elementos químicos são diferentes entre si
Átomos não são criados nem destruídos, são esferas rígidas indivisíveis1
Nas reações químicas os átomos se recombinam
Substâncias simples são formadas por átomos de um mesmo elemento químico
Substâncias compostas (conhecidas também como compostos químicos ou simplesmente compostos) são formadas por átomos de dois ou mais elementos químicos diferentes, que se combinam sempre numa mesma proporção
Decorrente da afirmação 4, este modelo ficou conhecido como modelo da bola de bilhar.
Em seguida, J. J. Thomson utilizando a ampola de Crookes nos seus estudos fez uma descoberta interessante.
Simplificadamente, é um tubo de vidro selado que contém um cátodo (polo negativo) e um ânodo (polo positivo)
Os experimentos do cientista inglês funcionavam assim: no tubo é inserido um gás sob baixa pressão e é gerada uma diferença de potencial entre os pólos, neste momento observamos que raios saem do cátodo e atigem a outra extremidade do tubo emitindo uma luz esverdeada
estes raios foram chamados de raios catódicos.
Em 1897 surgiu seu modelo, o átomo seria uma esfera de carga positiva incrustada de elétrons
conhecido como modelo do pudim de passas.
Depois, em 1911, Rutherford bombardeou uma fina lâmina de ouro com partículas alfa e concluiu que:
o átomo não é maciço, este apresenta mais espaço vazio do que preenchido
a maior parte da massa encontra-se em uma pequena região central (núcleo) de carga positiva (as partículas alfa - que são positivas - que chegassem próximo ao núcleo sofriam grandes desvios devido à repulsão elétrica)
os elétrons estão ao redor do núcleo em órbitas circulares1, o conjunto das órbitas é a eletrosfera
Esta representação ficou conhecida como modelo do sistema planetário
Porém havia um problema. Com o passar do tempo, o elétron perderia energia e devido a atração entre as cargas, se aproximaria do núcleo em uma espiral até atingi-lo, provocando o colapso dos elétrons
o modelo proposto era instável e ele precisava ser melhorado, e foi aí que Bohr apareceu.
Primeiramente, ele chamou as órbitas de camadas, que ficaram conhecidas também como órbitas estacionárias, e atribui a cada uma delas uma letra, sendo a mais próxima do núcleo a camada K, a seguinte L, depois M até Q e foi além
Cada camada está associada a um nível de energia, assim a camada K seria o nível 1, L seria o nível 2 e assim por diante até o 7 (nota: um átomo pode ter menos de 7 camadas) e quanto mais afastada do núcleo maior é sua energia
Um elétron só pode orbitar o núcleo em um desses níveis, ou seja, ele não pode permanecer entre 2 camadas.
Podemos dizer também que, sua energia deve ser um múltiplo inteiro da constante de Planck ~ 6,62.10-14
Em 1916 Sommerfeld introduziu a ideia de sub-níveis ou sub-camadas. Na camada eletrônica n haveria 1 órbita circular (na qual o elétron apresenta o maior nível de energia) e n -1 órbitas elípticas, sendo que cada órbita, circular ou elíptica, é identificada por uma letra s, p, d ou f.
Assim na camada K (n = 1) nós temos 1 órbita circular e 0 órbitas elípticas
Na camada L (n = 2) nós temos 1 órbita circular e 1 órbita elíptica
e assim por diante.
Até que Werner Heisenberg em meados da década de 1920 anuncia o princípio da incerteza que dizia “não ser possível determinar, simultaneamente, a posição e a velocidade de uma partícula em um mesmo instante”.
Já que não era possível determinar tais medidas com precisão para o elétron, Erwin Schrödinger propõem a existência de orbitais, regiões da eletrosfera com a maior probabilidade de encontrarmos os elétrons, cada subnível tem os seus.
O subnível s possui apenas 1
O subnível p possui 3 orbitais em formato de hélice, 1 em cada eixo
etc.
Depois de toda esta explicação agora nós podemos analisar as alternativas.
a) O modelo formulado por John Dalton ficou conhecido como pudim de passas. ✘
Falso.
O modelo de Dalton é o modelo da bola de bilhar. Pudim de passas é o de Thomson.
b) O modelo proposto por Erwin Schrödinger é utilizado até hoje. ✓
Correto.
c) John Dalton provou que o átomo é uma partícula dividida em prótons, elétrons e nêutrons. ✘
Falso.
1º para Dalton o átomo é uma partícula indivisível.
2º ele não falou nada sobre a natureza elétrica dos átomos, não haviam prótons, elétrons nem nêutrons
d) Thomson foi o autor da frase "O átomo é uma partícula formada apenas por uma única carga" ✘
Falso.
Para Thomson o átomo seria uma esfera de carga positiva incrustada de elétrons.
e) Pertence ao físico Erwin Schödinger a expressão "pudim de passas", que se refere à estrutura atômica da matéria. ✘
Falso.
Gabarito letra b.
1: aqui temos uma discordância, alguns dizem que as órbitas no modelo de Rutherford seriam elípticas, não se preocupe, apenas tenha em mente que nas suas pesquisas você pode encontrar explicações que divergem em alguns pontos.
A explicação acima foi resumida, para a história completa sobre modelos atômicos aqui está.
