Discuta as contribuições para a teoria atômica feitas por Dalton, Thomson, Rutherford, Bohr e Schrödinger.
Passo 1
Beleza, o exercício pede pra gente discutir o que cada um desses caras – Dalton, Thomson, Rutherford, Bohr e Schrödinger – trouxe de novidade pra teoria atômica. O conteúdo aqui é História e Modelos Atômicos. Pra resolver, a gente vai precisar conhecer, passo a passo, qual era o “modelo do átomo” antes e depois de cada cientista, que ideias experimentais ou teóricas eles trouxeram e como isso mudou nossa visão do átomo.
Passo 2
Dalton (início do século XIX)
- Contexto: antes de Dalton, ninguém tinha ideia clara de como eram os átomos além de que eles eram indivisíveis e “bolinhas” teóricas.
- O que ele propôs (postulados de Dalton):
- Toda matéria é feita de átomos indivisíveis e indestrutíveis.
- Todos os átomos de um mesmo elemento químico são idênticos em massa e propriedades.
- Compostos são combinações de átomos em proporções fixas.
- Por que é importante? Ele foi o primeiro a relacionar átomo + reação química, ajudando a quantificar massas e a criar bases da estequiometria.
Passo 3
Thomson (final do século XIX)
- Experimento: tubo de raios catódicos – ele percebeu que havia partículas carregadas negativamente (elétrons).
- Modelo “pudim de passas” ou “plum pudding”:
- Átomo = esfera positiva com elétrons (negativos) mergulhados, tipo passas num pudim.
- Teoria explicada: a neutralidade do átomo vinha do equilíbrio entre carga positiva difusa e elétrons.
- Importância: primeiro modelo com carga dividida e a descoberta de partículas internas ao átomo, refutando a indivisibilidade absoluta de Dalton.
Passo 4
Rutherford (início do século XX)
- Experimento: dispersão de partículas alfa em lâmina de ouro – a “experiência da folha de ouro”.
- Observação-chave: a maioria passava direto, mas algumas voltavam (grandes deflexões).
- Modelo nuclear:
- A maior parte da massa e carga positiva fica num núcleo pequeno e denso.
- Elétrons giram ao redor desse núcleo, mas quase todo o átomo é espaço vazio.
- Por que mudou tudo? Acabou com o “pudim de passas” e mostrou que o átomo tem um núcleo bem concentrado.
Passo 5
Bohr (1913)
- Problema do modelo de Rutherford: elétrons em órbitas clássicas iriam perder energia e colapsar sobre o núcleo.
- Solução de Bohr (modelo planetário quantizado):
- Elétrons só ficam em órbitas “permitidas” sem irradiar energia.
- Quando pulam de uma órbita
pra outra , emitem ou absorvem fóton com energia - As energias das órbitas eram dadas por
- Importância: explicou o espectro de emissão do hidrogênio e introduziu a ideia de quantização na mecânica atômica.
Passo 6
Schrödinger (1926)
- Contexto: bohriano ainda tinha órbitas definidas demais e não explicava átomos mais complexos.
- Mecânica quântica ondulatória: Schrödinger formulou uma equação de onda para o elétron:
Onde é o operador Hamiltoniano (energia cinética + potencial elétrico) e é a função de onda. - Consequências:
- Em vez de órbitas fixas, temos “orbitais” (regiões de probabilidade onde o elétron pode estar).
- Explica não só o hidrogênio mas toda a química e propriedades periódicas.
- Importância: modelo mais completo e matematicamente consistente, base da química e física moderna.
Resposta
Dalton deu a ideia de átomos indivisíveis e regras estequiométricas; Thomson descobriu o elétron e trouxe o modelo “pudim de passas”; Rutherford mostrou o núcleo denso usando partículas alfa; Bohr introduziu órbitas quantizadas e explicou o espectro do hidrogênio; Schrödinger avançou para uma descrição ondulatória com orbitais e probabilidades, criando o modelo atômico quântico que usamos hoje.