(Ufmg)
De um modo geral, os sucessivos modelos atômicos têm algumas características comuns entre si. Com base na comparação do modelo atual com outros, a afirmativa correta é:
O primeiro modelo foi proposto em 1808 por Dalton. Segundo ele, dentre outras propriedades, os átomos seriam esferas rígidas indivisíveis, como se fossem bolas de bilhar.
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.
Até que em 1911, Rutherford 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 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.
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 formulou 4 postulados
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.
O modelo de Schrödinger é o mais aceito hoje em dia.
Agora nós podemos analisar as alternativas.
a) no modelo de Dalton e no atual, cada átomo é indivisível. ✘
Errado.
O átomo não é mais considerado indivisível desde 1897, depois dos experimentos de Thomson.
b) no modelo de Rutherford e no atual, cada átomo tem um núcleo. ✓
Correto.
c) no modelo de Rutherford e no atual, os elétrons têm energia quantizada. ✘
Falso.
No modelo de Rutherford os elétrons não tinham energia quantizada, esta ideia só surgiu com Bohr.
d) no modelo de Bohr e no atual, os elétrons giram em órbitas circulares ou elípticas. ✘
Errado.
No modelo atual nós não sabemos onde os elétrons se encontram, o que nós temos são regiões de maior probabilidade onde podemos encontrá-los.
e) no modelo de Dalton e no atual, as propriedades atômicas dependem do número de prótons. ✘
Falso.
Dalton nem sabia que os prótons existiam, ele não falou nada sobre eles.
Gabarito letra b.
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 a bem da brevidade, para a história completa dos modelos atômicos aqui está.
