Quais as principais falhas do modelo de Rutherford?

Passo 1

Beleza, a questão está perguntando: “Quais as principais falhas do modelo de Rutherford?”
Isso é parte de Física Atômica. Para responder, vamos precisar lembrar como era o modelo, suas suposições e por que ele não dava conta de alguns fenômenos experimentais.

Passo 2

Resumo rápido do modelo de Rutherford: ele imaginou o átomo como um núcleo minúsculo e positivo, onde concentra quase toda a massa, e os elétrons girando ao redor, tipo planetas orbitando o Sol. Até aí tudo bem, mas…

Passo 3

Falha 1 –Emissão contínua de energia
Segundo a eletrodinâmica clássica, qualquer carga acelerada (e um elétron em órbita está sempre acelerado, porque muda de direção) deve irradiar energia. Logo, o elétron perderia energia, espiralaria pra dentro e o átomo colapsaria em frações de segundo. Mas isso nunca acontece na realidade: átomos são estáveis!

Passo 4

Falha 2 –Não explica espectros de linha
Experimentos de laboratório mostraram que átomos emitem luz em cores bem específicas, não em um arco-íris contínuo. O modelo de Rutherford, sem nenhum “salto quântico”, previa justamente um espectro contínuo, pois o elétron girando livremente cairia numa gama contínua de estados de energia, não em níveis bem definidos.

Passo 5

Falha 3 –Incapaz de prever propriedades químicas
As ligações químicas e as tabelas periódicas dependem de como os elétrons estão distribuídos em “camadas” ou “níveis” de energia. Rutherford não dizia nada sobre níveis quantizados: nele os elétrons podiam ter qualquer energia na órbita, então não dava pra entender periodicidade nem reatividade dos elementos.

Resposta

As principais falhas do modelo de Rutherford são:
  1. Prever que elétrons acelerados iriam perder energia e colapsar no núcleo, logo o átomo seria instável;
  2. Incapacidade de explicar os espectros de linhas (emissão de luz em cores bem definidas);
  3. Falta de previsão de níveis de energia quantizados, impossibilitando explicar propriedades químicas e a tabela periódica.

Exercícios relacionados