Descreva alguns pontos positivos e negativos do modelo de Rutherford.

Passo 1

O enunciado pede para apontar aspectos favoráveis e desfavoráveis do modelo atômico de Rutherford. O conteúdo envolve o experimento de dispersão de partículas \alpha em folhas metálicas e a proposta de um átomo com núcleo denso e elétrons orbitando ao redor.

Passo 2

No modelo de Rutherford (1911), o átomo é descrito como um núcleo de carga positiva concentrada em um volume muito pequeno (raio da ordem de 10^{-14}\,\mathrm{m}) contendo quase toda a massa atômica, enquanto os elétrons giram em torno desse núcleo em uma região relativamente vazia. Essa ideia surgiu a partir do desvio de algumas partículas \alpha com grandes ângulos no experimento de Geiger–Marsden.

Passo 3

Pontos positivos
  • Explica de forma elegante por que a maior parte das partículas \alpha atravessa a lâmina metálica sem desvios significativos: o átomo é composto principalmente de espaço vazio.
  • Justifica o desvio ocasional de partículas \alpha com grandes ângulos, atribuindo-os à forte repulsão eletrostática ao se aproximarem de um núcleo pequeno e denso.
  • Introduz o conceito de núcleo atômico, esclarecendo que toda a carga positiva e quase toda a massa estão concentradas em uma região central, o que unificou resultados de espalhamento e propriedades químicas.

Passo 4

Pontos negativos
  • Usando as leis do eletromagnetismo clássico, elétrons acelerados ao orbitar o núcleo irradiariam continuamente energia, fazendo o átomo colapsar em tempo muito curto, o que não ocorre na realidade.
  • Não prevê níveis de energia estacionários para os elétrons, sendo incapaz de explicar a existência de linhas espectrais discretas observadas em átomos excitados.
  • Não trata de propriedades químicas mais sofisticadas, como a forma das orbitais eletrônicas e a distribuição eletrônica em diferentes camadas.

Resposta

Pontos positivos
  • Espaço vazio predominante no átomo, justificando por que a maioria das partículas \alpha passava sem desvio.
  • Desvios acentuados explicados pela presença de um núcleo pequeno e denso.
  • Introdução do conceito de núcleo atômico concentrando massa e carga positiva.
Pontos negativos
  • Colapso atômico previsto pela teoria clássica, pois elétrons em movimento radiam energia.
  • Incapacidade de explicar linhas espectrais discretas (faltam estados estacionários).
  • Ausência de descrição detalhada das orbitais eletrônicas e das propriedades químicas avançadas.

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