Modelo Atômico de Dalton: Quais são os principais postulados do modelo atômico de Dalton e como eles contribuíram para a compreensão da estrutura da matéria? Discuta as limitações desse modelo em relação a descobertas subsequentes na física e química.
Modelo de Thomson: O que caracteriza o modelo atômico de Thomson, conhecido como “pudim de passas”? Como a descoberta do elétron influenciou a visão da estrutura atômica e quais experimentos levaram à formulação desse modelo?

Passo 1

O enunciado pede para explicar dois marcos da teoria atômica histórica: o modelo atômico de Dalton e o modelo de Thomson (“pudim de passas”). Para isso, precisamos apresentar os postulados de Dalton, discutir como eles avançaram nossa visão da matéria e suas limitações frente a descobertas posteriores, e em seguida caracterizar o modelo de Thomson, mostrando como a descoberta do elétron e experimentos com raios catódicos levaram à sua formulação e onde esse modelo falha.

Passo 2

No modelo atômico de Dalton (início do século XIX) vale destacar estes postulados principais:
  • Cada elemento é formado por átomos idênticos em massa e propriedades químicas.
  • Os átomos de um mesmo elemento são indistinguíveis; átomos de elementos diferentes têm massas e propriedades diferentes.
  • Compostos são formados pela combinação de átomos de elementos diferentes em proporções inteiras fixas.
  • Em reações químicas, átomos se rearranjam, mas não são criados nem destruídos (lei da conservação da massa).

Passo 3

Esses postulados contribuíram assim:
  • Unificação da estequiometria: explicaram por que substâncias reagem em proporções inteiras fixas.
  • Conservação da massa: deram base teórica à lei de Lavoisier, revelando o rearranjo atômico em reações.
  • Predição de compostos: permitiram calcular massas relativas dos átomos e prever fórmulas químicas.
Limitações do modelo de Dalton:
  • Ignorava a existência de subestruturas atômicas (elétrons, prótons, nêutrons).
  • Não explicava isótopos (átomos do mesmo elemento com massas diferentes).
  • Não considerava forças elétricas interna ao átomo.

Passo 4

Com a descoberta do elétron (J.J. Thomson, 1897), surgiu o modelo “pudim de passas”, em que:
  • O átomo é uma esfera uniformemente carregada positivamente.
  • Nessa “massa” positiva estão incrustados os elétrons, como passas em um pudim.
  • A distribuição contínua da carga positiva equilibraria a carga dos elétrons, mantendo o átomo neutro.

Passo 5

Os experimentos-chave que levaram a esse modelo foram:
  • Tubo de raios catódicos: observou-se que feixes desviavam-se por campos elétricos e magnéticos, indicando partículas carregadas e muito leves.
  • Medida de e/m: Thomson determinou a razão carga-massa do elétron ( em), mostrando que sua massa era milhares de vezes menor que a do menor átomo conhecido (hidrogênio).
  • Essas evidências revelaram estruturas internas ao átomo, contradizendo o caráter indivisível de Dalton.

Passo 6

Limitações do modelo de Thomson:
  • Não explicava o padrão de espalhamento de partículas alfa em lâminas finas (experimento de Rutherford, 1911), que mostraram um núcleo denso e pequeno.
  • Falhava ao prever níveis de energia e linhas espectrais observadas em átomos excitados.
  • Não contemplava a existência de um núcleo concentrado de carga positiva nem a mecânica quântica posterior.

Resposta

Modelo de Dalton
  • Postulados: átomos indivisíveis e idênticos por elemento; leis de conservação da massa e proporções definidas; compostos formados por combinações atômicas inteiras.
  • Contribuições: baseou a estequiometria e a conservação da massa; permitiu calcular massas relativas.
  • Limitações: sem subestruturas atômicas, não explicava isótopos nem forças elétricas internas.
Modelo de Thomson (“pudim de passas”)
  • A carga positiva do átomo é difusa e os elétrons estão “incrustados” nela, garantindo neutralidade.
  • Surgiu da descoberta do elétron em tubos de raios catódicos e da medição de em.
  • Limitações: não prevê núcleo concentrado (Rutherford) nem explica espectros atômicos nem fenômenos quânticos posteriores.

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