(Udesc 2016)
Considerando os modelos atômicos mais relevantes, dentro de uma perspectiva histórica e científica, assinale a alternativa correta.
Vamos relembrar os 2 primeiros modelos atômicos.
Primeiramente John Dalton propôs em 1808 o seguinte
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
Posteriormente, J. J. Thomson utilizando a ampola de Crookes nos seus estudos, descobriu que o átomo é formado por partículas de carga negativa. O átomo seria então uma esfera de carga positiva incrustada por estas partículas
conhecido como modelo do pudim de passas.
Ampola de Crookes.
Agora podemos começar a analisar as alternativas, mas comecemos pela letra b.
b) No modelo de Dalton, o átomo era constituído de um núcleo carregado positivamente e uma eletrosfera. O modelo seguinte foi o de Bohr que introduziu a ideia de que os elétrons ocupam orbitais com energias definidas, este modelo se assemelha ao modelo do sistema solar. ✘
Aqui nós temos 2 erros.
1º - Dalton não falou nada sobre núcleo e eletrosfera. Estes conceitos só surgiram com Rutherford em 1911 depois que ele bombardeou uma fina lâmina de ouro com partículas alfa e observou que grande parte delas atravessava a lâmina em linha reta ou sofriam pequenos desvios e apenas algumas sofriam grandes desvios ou nem mesmo passavam
Se o átomo fosse mesmo maciço como Dalton e Thomson1 pensavam as partículas alfa deveriam ricochetear na lâmina, ou seja, nem conseguiriam atravessá-la, e talvez apenas algumas poucas conseguissem, portanto Rutherford 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 circulares2, o conjunto das órbitas é a eletrosfera
o raio do átomo de ouro (núcleo +eletrosfera) é cerca de 10 mil vezes maior que o raio do núcleo
Esta representação ficou conhecida como modelo do sistema planetário
2º - o modelo seguinte ao de Dalton foi o de Thomson, Bohr veio depois de Rutherford. Veremos mais sobre ele mais a frente.
c) No modelo atômico de Dalton, o átomo era tido como indivisível. O modelo sucessor foi o de Rutherford, no qual o átomo era constituído de um núcleo carregado negativamente e uma eletrosfera. ✘
Novamente 2 erros.
1º - o modelo sucessor de Dalton foi o de Thomson e
2º - para Rutherford o núcleo seria positivo.
d) O modelo de Dalton propunha que o átomo era formado por uma massa carregada positivamente com os elétrons distribuídos nela. O modelo seguinte foi o de Rutherford, no qual o átomo era constituído de um núcleo carregado positivamente e uma eletrosfera. ✘
Falso.
Como já vimos a massa carregada positivamente com os elétrons distribuídos era o modelo de Thomson.
e) No modelo atômico de Dalton, os elétrons ocupam orbitais com energias definidas, este modelo se assemelha ao do sistema solar. O modelo que o sucedeu foi o de Thomson, que propunha o átomo ser formado por uma massa carregada positivamente com os elétrons distribuídos nela. ✘
Falso.
A ideia que os elétrons ocupam orbitais com energias definidas foram propostas por Bohr, anos depois de Dalton.
Havia um problema com o modelo de Rutherford. 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.
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
O modelo de Bohr também ficou conhecido como Rutherford-Bohr.
Já eliminamos todas, ficou apenas 1.
Gabarito letra a.
1: algumas fontes consideram que no modelo de Thomson o átomo não seriam maciço mas sim gelatinoso, e o resultado esperado no experimento de Rutherford seria que todas as partículas alfa atravessasem a lâmina de ouro em linha reta ou sofressem pequenos desvios, e a constatação que o desvio que algumas poucas sofreram fôra muito acentuado, serviu como indício para seu modelo.
São 2 pontos de vista distintos, mas considerando que você provavelmente está no ensino médio não é necessária uma precisão cirúrgica sobre o assunto, então está tudo bem, não se preocupe com isso, mas este esclarecimento era importante.
2: aqui temos mais uma discordância, alguns dizem que as órbitas no modelo de Rutherford seriam elípticas, novamente, 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 dos modelos atômicos aqui está.
