Questão 04
Qual a principal crítica ao modelo atômico de Rutherford?
Passo 1
Resumo do enunciado: a questão pede para identificar a principal crítica ao modelo atômico de Rutherford.
Conteúdo: Modelos atômicos e fundamentos de eletromagnetismo clássico (radiação de cargas aceleradas).
O que vamos precisar:
Conteúdo: Modelos atômicos e fundamentos de eletromagnetismo clássico (radiação de cargas aceleradas).
O que vamos precisar:
- Saber como o modelo de Rutherford descreve o átomo.
- Entender a consequência de um elétron em órbita segundo o eletromagnetismo clássico.
Passo 2
O que diz o modelo de Rutherford?
- O átomo tem um núcleo pequeno e positivo concentrando quase toda a massa.
- Os elétrons giram em órbitas ao redor desse núcleo, como planetas ao redor do Sol.
Passo 3
O que diz o eletromagnetismo clássico sobre uma carga em movimento acelerado?
- Toda carga elétrica que acelera emite radiação eletromagnética.
- Um elétron numa órbita circular sofre aceleração centrípeta (mesmo com velocidade constante, a direção muda).
- Essa aceleração faz o elétron emitir energia em forma de ondas eletromagnéticas.
Passo 4
Consequência para o átomo de Rutherford:
- Se o elétron emite energia, ele vai perdendo energia cinética.
- Ao perder energia, a órbita tende a encolher, fazendo o elétron cair em espiral rumo ao núcleo.
- Em poucas frações de segundo, o átomo colapsaria, o que não acontece na realidade.
Passo 5
Outra consequência observacional:
- O modelo não explica por que átomos emitem ou absorvem luz em comprimentos de onda discretos (linhas espectrais).
- Segundo Rutherford, a energia do elétron mudaria de forma contínua, gerando espectro contínuo, mas na prática vemos linhas bem definidas.
Resposta
A principal crítica é que, pelo eletromagnetismo clássico, um elétron em órbita acelerada emitiria radiação, perderia energia e cairia no núcleo em pouquíssimo tempo, o que torna o modelo instável e incapaz de explicar os espectros de emissão discretos dos átomos.