Explique como era descrito o átomo pelo modelo de: (a) Thompson, (b) Rutherford e (c) Bohr. Descreva os avanços no entendimento da estrutura atômica que: (d) Rutherford fez em relação ao modelo de Thompson e (e) Bohr fez em relação ao modelo de Rutherford.
Passo 1
O enunciado pede para descrever três modelos clássicos do átomo — de Thomson, Rutherford e Bohr — e destacar os avanços que cada um trouxe em relação ao seu predecessor. O conteúdo aqui é história da física atômica: precisamos mencionar a estrutura proposta, o que motivou cada modelo e seus limites.
Passo 2
Thomson (
) formulou o chamado “modelo do pudim de passas”. Ele imaginou o átomo como uma esfera difusa de carga positiva, em cujo interior os elétrons (carga negativa) estavam distribuídos como se fossem passas num pudim. Esse modelo surgiu para explicar a neutralidade do átomo e os resultados iniciais de raios catódicos, mas não levava em conta desvios elevados de partículas carregadas.
Passo 3
Rutherford (
) propôs o “modelo nuclear” após o experimento de espalhamento de partículas
sobre uma lâmina metálica muito fina. Ele concluiu que quase toda a massa e carga positiva do átomo está concentrada num núcleo muito pequeno, e que os elétrons giram ao redor desse núcleo em grande região vazia. Esse modelo corrigiu a distribuição difusa de Thomson, mas deixava em aberto por que os elétrons não colapsam no núcleo nem como explicar espectros atômicos.
Passo 4
Bohr (
) refinou o modelo nuclear de Rutherford incluindo princípios da nova física quântica. Ele sugeriu que os elétrons ocupam órbitas circulares estáveis ao redor do núcleo, cada órbita tendo uma energia fixa e quantizada. Ao pular de uma órbita a outra, o elétron emite ou absorve um fóton com energia igual à diferença entre níveis, explicando assim as linhas espectrais do hidrogênio.
Passo 5
Em relação a Thomson, Rutherford avançou ao mostrar experimentalmente que a carga positiva não era difusa, mas concentrada em um núcleo muito pequeno. Isso derrubou o “pudim” uniforme, estabeleceu que o átomo é quase todo vazio e introduziu o conceito de núcleo atômico.
Em relação a Rutherford, Bohr introduziu a quantização das órbitas eletrônicas para resolver dois problemas: a instabilidade clássica (elétron deveria espiralar no núcleo) e a origem das linhas espectrais. Com isso, ele explicou o espectro do hidrogênio e deu os primeiros passos rumo ao modelo quântico.
Em relação a Rutherford, Bohr introduziu a quantização das órbitas eletrônicas para resolver dois problemas: a instabilidade clássica (elétron deveria espiralar no núcleo) e a origem das linhas espectrais. Com isso, ele explicou o espectro do hidrogênio e deu os primeiros passos rumo ao modelo quântico.
Resposta
(a) Modelo de Thomson: átomo como esfera de carga positiva onde elétrons estão embutidos, neutro no conjunto.
(b) Modelo de Rutherford: átomo com núcleo denso e carregado positivamente, elétrons girando em torno em muito espaço vazio.
(c) Modelo de Bohr: núcleo central com elétrons em órbitas circulares quantizadas; transições entre órbitas explicam emissões ou absorções de fótons.
(d) Avanço de Rutherford sobre Thomson: demonstrou experimentalmente que a carga positiva e a maior parte da massa estão concentradas num núcleo minúsculo, em vez de distribuídas uniformemente.
(e) Avanço de Bohr sobre Rutherford: aplicou quantização às órbitas eletrônicas para garantir estabilidade atômica e explicar as linhas espectrais, superando o colapso clássico dos elétrons.
(b) Modelo de Rutherford: átomo com núcleo denso e carregado positivamente, elétrons girando em torno em muito espaço vazio.
(c) Modelo de Bohr: núcleo central com elétrons em órbitas circulares quantizadas; transições entre órbitas explicam emissões ou absorções de fótons.
(d) Avanço de Rutherford sobre Thomson: demonstrou experimentalmente que a carga positiva e a maior parte da massa estão concentradas num núcleo minúsculo, em vez de distribuídas uniformemente.
(e) Avanço de Bohr sobre Rutherford: aplicou quantização às órbitas eletrônicas para garantir estabilidade atômica e explicar as linhas espectrais, superando o colapso clássico dos elétrons.