Como podemos descrever a estrutura eletrônica do hidrogênio por Dalton, Thomson e RutherfordBohr?
Passo 1
Beleza, o exercício pede que a gente descreva como cada modelo atômico (Dalton, Thomson e o modelo de Rutherford-Bohr) vê a estrutura eletrônica do átomo de hidrogênio. O conteúdo envolve história dos modelos atômicos e teoria de orbitais/níveis de energia. Para resolver, a gente vai:
- Explicar rapidinho o que cada cientista propôs.
- Mostrar os pontos fortes/fracos de cada modelo.
- No caso do Rutherford-Bohr, entrar um pouco na parte de quantização (com as fórmulas em LaTeX).
Passo 2
Modelo de Dalton (início do século XIX)
- Dalton dizia que o átomo era a menor partícula possível, indivisível.
- Não existia ainda a noção de elétron, próton ou núcleo.
- Para Dalton, o hidrogênio era só uma “bolinha” neutra, sem estrutura interna.
Por isso, nesse modelo não há nada sobre “elétrons girando” ou “níveis de energia” — o átomo é só um bloco sólido.
Passo 3
Modelo de Thomson (1904) – “pudim de passas”
- Thomson descobriu o elétron em 1897, então passou a imaginar o átomo como uma esfera de carga positiva, com elétrons “embutidos” dentro, tipo passas num pudim.
- Os elétrons flutuam dentro dessa nuvem positiva para manter o átomo neutro.
- Ainda não há núcleo, nem órbitas definidas.
Teoria aplicada: equilíbrio eletrostático entre carga positiva “difusa” e os elétrons pontuais.
Passo 4
Modelo de Rutherford-Bohr
a) Rutherford (1911) – núcleo e elétrons em órbita
a) Rutherford (1911) – núcleo e elétrons em órbita
- Experimento de dispersão de partículas alfa mostrou que quase toda a massa (e carga positiva) do átomo fica num núcleo bem pequenino.
- Os elétrons giram ao redor do núcleo, mas no modelo original de Rutherford essa órbita era instável (deveria emitir radiação e colidir com o núcleo).
b) Bohr (1913) – quantização das órbitas
- Bohr resolveu a instabilidade dizendo que os elétrons só podem ocupar “órbitas permitidas” onde não emitem radiação.
- Regra de quantização do momento angular:
- Raio da órbita:
- Energia do elétron no nível
:
Teoria aplicada: mecânica quântica “prévia” (apenas quantização de momento angular) e estabilidade de níveis de energia.
Resposta
Dalton: átomo indivisível, sem elétrons.
Thomson: “pudim de passas” – elétrons imersos em carga positiva.
Rutherford-Bohr: núcleo central + elétrons em órbitas quantizadas ( ,
eV).
Thomson: “pudim de passas” – elétrons imersos em carga positiva.
Rutherford-Bohr: núcleo central + elétrons em órbitas quantizadas (