QUESTÃO 10

No experimento da lâmina de ouro realizado por Rutherford, a principal conclusão foi:
A) os elétrons estavam fixos na eletrosfera.
B) o átomo era uma esfera indivisível.
C) a maior parte da massa do átomo estava espalhada por todo o volume.
D) os átomos eram compostos por partículas indivisíveis chamadas de átomos.
E) o átomo possuía um núcleo pequeno, denso e positivo.

Passo 1

O enunciado pede: qual foi a principal conclusão do experimento da lâmina de ouro de Rutherford. São dadas cinco alternativas (A a E). Vou listar cada alternativa exatamente como está para não restar dúvida:
  • A) os elétrons estavam fixos na eletrosfera.
  • B) o átomo era uma esfera indivisível.
  • C) a maior parte da massa do átomo estava espalhada por todo o volume.
  • D) os átomos eram compostos por partículas indivisíveis chamadas de átomos.
  • E) o átomo possuía um núcleo pequeno, denso e positivo.
O que se pede é escolher qual dessas afirmações foi a principal conclusão tirada a partir das observações do experimento.

Passo 2

Descrever de forma clara o que foi observado no experimento (isso vem da história do experimento, não de cálculos): Rutherford e colaboradores bombardearam uma fina lâmina de ouro com partículas alfa (partículas positivas e relativamente pesadas). As observações principais foram:
  • A maior parte das partículas alfa atravessou a lâmina praticamente sem desvio.
  • Algumas partículas sofreram pequenos desvios de trajetória.
  • Um número muito pequeno de partículas foi fortemente rebatido, com ângulos grandes, inclusive voltando quase na direção de onde vieram.
Essas três observações são cruciais e vieram do experimento real.

Passo 3

Interpretar cada observação: o que cada uma implica sobre a estrutura do átomo?
  • Observação “a maior parte atravessou sem desvio” implica que, em grande parte, o átomo é espaço vazio: as partículas alfa passaram entre as partes do átomo sem encontrar algo maciço para desviar.
  • Observação “alguns sofreram pequenos desvios” indica que existem cargas dentro do átomo capazes de provocar forças que desviam trajetórias quando as partículas passam relativamente perto.
  • Observação “poucas foram fortemente rebatidas” é a mais reveladora: para uma partícula alfa, que é positiva e com massa significativa, ser forte e abruptamente desviada (ou rebatida) só é possível se houver dentro do átomo uma região muito pequena contendo carga positiva concentrada e grande massa relativa — isto é, uma região densa que pode usar sua forte repulsão elétrica e inércia para devolvê-la.

Passo 4

Ligar as interpretações à conclusão de Rutherford: juntando tudo, a conclusão lógica é que a maior parte do átomo é espaço vazio, mas existe uma região central muito pequena que concentra quase toda a carga positiva e quase toda a massa do átomo — esse é o núcleo, pequeno, denso e com carga positiva. Os elétrons ficam ao redor, ocupando o espaço vazio, mas não explicam os fortes desvios das alfa: só um núcleo denso explicaria.

Passo 5

Agora comparar essa conclusão com cada alternativa e eliminá-las quando não baterem com as observações:
  • A) “os elétrons estavam fixos na eletrosfera.” — o experimento não provou que elétrons estavam “fixos” nem o conceito de “eletrosfera” fixa; a descoberta central foi sobre a existência de um núcleo denso. Então A não é a principal conclusão.
  • B) “o átomo era uma esfera indivisível.” — isso seria a ideia de um átomo maciço e uniforme (modelo de bolinha), que teria feito as partículas alfa sofrerem muitos desvios pequenos, não a maioria passando livremente. Portanto B está errada.
  • C) “a maior parte da massa do átomo estava espalhada por todo o volume.” — o experimento mostrou o oposto: a massa (e carga positiva) estava concentrada em uma pequena região (o núcleo). Logo C está errada.
  • D) “os átomos eram compostos por partículas indivisíveis chamadas de átomos.” — essa frase é confusa e contraditória; o experimento demonstrou divisibilidade interna (núcleo + elétrons), não que tudo fosse indivisível. D está errada.
  • E) “o átomo possuía um núcleo pequeno, denso e positivo.” — isso bate exatamente com a interpretação das fortes deflexões: presença de uma região central pequena, densa e de carga positiva. E corresponde à conclusão histórica de Rutherford.

Passo 6

Resumo didático rápido para decorar (tipo mnemônico): pense nas partículas alfa como bolas de bilhar atiradas numa cortina de cortiça com alguns parafusos escondidos. Se não houver parafusos, todas passam (átomo uniforme e maciço não explica). Se houver um parafuso pequeno e pesado, a maioria passa, alguns empurram um pouco a cortina, e pouquíssimas batem no parafuso e voltam — isso é o núcleo. Assim fica fácil lembrar que a conclusão é a existência de um núcleo pequeno, denso e positivo.

Resposta

E) o átomo possuía um núcleo pequeno, denso e positivo.

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