Qual experimento levou à queda do modelo atômico de Thomson? Justifique com base nos resultados observados e no que eles revelaram sobre a estrutura do átomo.

Passo 1

O enunciado pergunta qual experimento derrubou o modelo atômico de Thomson (o “pudim de passas”) e pede que a gente justifique usando os resultados observados e o que eles revelam sobre a estrutura do átomo. O conteúdo aqui é espalhamento de partículas e o que isso diz sobre a distribuição de carga dentro do átomo.

Passo 2

No modelo de Thomson o átomo é uma esfera de carga positiva difusa com os elétrons “mergulhados” nesse meio, analogamente a passas num pudim. Esse modelo prevê que partículas carregadas que penetrem no átomo sofrerão desvios muito pequenos, pois a carga positiva está espalhada de modo a gerar campos elétricos fracos em cada região.

Passo 3

Rutherford, Geiger e Marsden bombardearam uma fina lâmina de ouro com partículas alpha (núcleos de hélio) de alta velocidade e registraram em telas fluorescentes o ângulo de dispersão dessas partículas.
Eles observaram que a grande maioria das partículas alpha atravessava a lâmina com desvios mínimos, mas cerca de uma em cada 20 000 era desviada em ângulos muito grandes, chegando até a voltar na direção de onde vinha.

Passo 4

Desvios tão fortes só podem ocorrer se a carga positiva do átomo estiver concentrada em um volume muito pequeno e denso, capaz de exercer força elétrica intensa nas partículas próximas. Isso é incompatível com a ideia de Thomson de carga positiva “difusa” por todo o átomo.

Passo 5

A partir desses resultados, concluiu-se que o átomo tem um núcleo central minúsculo e carregado positivamente, com quase toda massa concentrada ali, e que os elétrons ocupam regiões ao redor, em muito espaço vazio. Esse modelo nuclear substituiu o modelo de Thomson.

Resposta

O experimento de espalhamento de partículas alpha realizado por Rutherford, Geiger e Marsden, cujos desvios inesperadamente grandes revelaram a existência de um núcleo atômico concentrado e refutaram a carga positiva difusa postulada por Thomson.

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