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
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
) 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
com grandes ângulos no experimento de Geiger–Marsden.
Passo 3
Pontos positivos
- Explica de forma elegante por que a maior parte das partículas
atravessa a lâmina metálica sem desvios significativos: o átomo é composto principalmente de espaço vazio. - Justifica o desvio ocasional de partículas
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
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.