Classifique as afirmativas abaixo como VERDADEIRAS (V) ou FALSAS (F). Justifique a sua classificação, somente no caso das afirmativas falsas.
( ) Dalton estava correto ao propor que, no átomo de hidrogênio, o elétron se movimenta descrevendo órbitas em torno do núcleo, cada uma delas apresentando uma energia definida (quantizada).
( ) Dalton estava correto ao propor que, no átomo de hidrogênio, o elétron se movimenta descrevendo órbitas em torno do núcleo, cada uma delas apresentando uma energia definida (quantizada).
Passo 1
O enunciado pede que eu classifique a afirmativa como verdadeira ou falsa:
- A afirmativa: “Dalton estava correto ao propor que, no átomo de hidrogênio, o elétron se movimenta descrevendo órbitas em torno do núcleo, cada uma delas apresentando uma energia definida (quantizada).”
O que foi dado: a frase atribui a Dalton uma proposta sobre elétron em órbitas com energias quantizadas no átomo de hidrogênio e pergunta se isso está correto.
Passo 2
Contexto histórico e quem disse o quê (informação importante para a classificação).
- John Dalton propôs a teoria atômica moderna básica por volta de 1808: átomos como partículas indivisíveis com massas características e combinações em proporções definidas. Dalton não conhecia o elétron (que só foi descoberto por J. J. Thomson em 1897) e, portanto, não propôs nada sobre elétrons descrevendo órbitas nem sobre quantização de energia.
- A ideia de elétron descrevendo órbitas circulares quantizadas no átomo de hidrogênio foi proposta por Niels Bohr em 1913 (modelo de Bohr). Portanto a atribuição a Dalton está historicamente incorreta.
Passo 3
O que o modelo de Bohr realmente disse (a parte “órbitas quantizadas” da afirmativa).
- O modelo de Bohr propôs, para o átomo de hidrogênio:
- O elétron se move em órbitas circulares ao redor do núcleo sem emitir radiação enquanto permanece em uma dessas órbitas estacionárias.
- Apenas certas órbitas são permitidas, vinculadas à condição de quantização do momento angular:
onde é a massa do elétron, sua velocidade, o raio da órbita, é um inteiro positivo ( ) e (constante de Planck reduzida).
3. As energias das órbitas são quantizadas, com valores dados poronde é o número quântico principal. Para (estado fundamental), . - Observação didática: nessa fórmula, o sinal negativo indica que o elétron está ligado ao núcleo; aumentar
traz energia menos negativa (mais próxima de zero), correspondendo a órbitas mais afastadas.
Passo 4
Limites do modelo de Bohr e a visão moderna (por que “órbita” é enganosa).
- O modelo de Bohr acerta as energias dos níveis do hidrogênio (e algumas linhas espectrais) e foi um passo crucial. Porém, ele tem limites: não explica adequadamente átomos com muitos elétrons, nem prevê pequenas correções (fine structure) e efeitos de spin.
- A teoria correta e mais completa é a mecânica quântica (Schrödinger, Heisenberg, Dirac). Nessa visão:
- O elétron não é descrito por uma trajetória clássica fixa (não há “ó rbitas” como planetas). Em vez disso ele é descrito por uma função de onda
solução da equação de Schrödinger. - A densidade de probabilidade
dá a probabilidade de encontrar o elétron numa região do espaço; as regiões caracterizadas por função de onda estacionária são chamadas de orbitais. - Para o hidrogênio, os valores de energia previstos pela solução da equação de Schrödinger coincidem com os valores de Bohr (mesma quantização de energias), ou seja, a quantização das energias está correta, mas a interpretação em termos de órbitas clássicas não está.
- O elétron não é descrito por uma trajetória clássica fixa (não há “ó rbitas” como planetas). Em vez disso ele é descrito por uma função de onda
Passo 5
Resposta sobre a afirmativa e justificativa (somente porque a afirmativa é falsa).
- Existem duas razões para considerar a afirmativa FALSA:
- Atribuição histórica incorreta: Dalton não propôs que o elétron se movia em órbitas nem a quantização de energias — ele escreveu sua teoria antes da descoberta do elétron. Logo a parte “Dalton estava correto ao propor…” é falsa por atribuir a Dalton algo que ele não propôs.
- Conteúdo físico impreciso: mesmo que alguém afirme que “o elétron descreve órbitas” (como Bohr fez), a descrição clássica de órbitas fixas não é a visão moderna. A quantização de energia do átomo de hidrogênio é correta (valores de
acima), mas a ideia de trajetória orbital clássica do elétron foi substituída pela descrição quântica por orbitais (funções de onda) — portanto dizer que o elétron “se movimenta descrevendo órbitas” como afirma o enunciado é fisicamente incorreto na teoria atual.
Passo 6
Resumo pedagógico rápido (para ajudar na prova)
- Se a pergunta for apenas: “Existem energias quantizadas no átomo de hidrogênio?” — sim, isso é verdade (valores
). - Se a pergunta for: “O elétron se comporta como uma partícula em órbitas bem definidas como planetas?” — não, a descrição correta é quântica (orbitais, probabilidades).
- Se a pergunta relaciona essa ideia a Dalton — é falsa, porque Dalton não propôs isso.
Resposta
FALSA