QUESTÃO 13

Assinale a alternativa que não corresponde a uma limitação do modelo de Rutherford:
A) Não explica a estabilidade dos átomos.
B) Não prevê a existência de níveis de energia.
C) Não considera a atração entre elétrons.
D) Não explica o espectro de emissão do hidrogênio.
E) Não considera a existência de elétrons.

Passo 1

O enunciado pede: identificar a alternativa que não corresponde a uma limitação do modelo de Rutherford. As alternativas dadas são:
A) Não explica a estabilidade dos átomos.
B) Não prevê a existência de níveis de energia.
C) Não considera a atração entre elétrons.
D) Não explica o espectro de emissão do hidrogênio.
E) Não considera a existência de elétrons.

Passo 2

O que é o modelo de Rutherford (explicação passo a passo, bem simples e sem pular etapas).
  • O modelo de Rutherford propõe que o átomo tem um núcleo muito pequeno e denso com carga positiva, e que elétrons estão ao redor desse núcleo, movendo-se em órbitas.
  • Em palavras: há uma carga positiva concentrada no centro e partículas carregadas negativamente (elétrons) girando ao redor.
  • Importante entender: o modelo é baseado em ideias clássicas (tipo planetas orbitando o Sol), não inclui regras de quantização da energia. Vou usar isso para avaliar as alternativas.

Passo 3

Limitação 1: estabilidade do átomo (ligada à alternativa A).
  • Conceito físico usado: em eletrodinâmica clássica, uma carga elétrica que acelera (no caso, um elétron em órbita muda de direção e, portanto, acelera) emite radiação eletromagnética e perde energia.
  • Consequência prática: se o elétron perde energia continuamente, sua órbita deveria decair e o elétron colidir com o núcleo — ou seja, o átomo seria instável.
  • O modelo de Rutherford não resolve esse problema porque não introduz nenhum mecanismo que impeça a perda contínua de energia.
  • Portanto, a afirmação A) “Não explica a estabilidade dos átomos.” é uma limitação verdadeira do modelo de Rutherford.

Passo 4

Limitação 2: níveis de energia discretos (ligada à alternativa B).
  • Observação experimental: átomos emitem luz em linhas bem definidas (espectro discreto), o que sugere que os elétrons só podem ocupar níveis de energia discretos.
  • O que o modelo de Rutherford prevê: órbitas contínuas (qualquer raio/energia seria possível, na visão clássica), sem quantização.
  • Consequência: não há previsão de níveis de energia discretos nem das energias específicas das linhas espectrais no modelo de Rutherford.
  • Portanto, B) “Não prevê a existência de níveis de energia.” é também uma limitação verdadeira do modelo.

Passo 5

Limitação 3: explicação do espectro do hidrogênio (ligada à alternativa D).
  • Observação: o espectro de emissão do hidrogênio apresenta linhas em energias muito bem definidas (por exemplo, série de Balmer), que foram explicadas por modelos que introduzem quantização (modelo de Bohr).
  • O modelo de Rutherford, sem quantização, não consegue explicar por que aparecem justamente aquelas linhas e não outras.
  • Conclusão: D) “Não explica o espectro de emissão do hidrogênio.” é outra limitação real do modelo de Rutherford.

Passo 6

Análise da alternativa C: “Não considera a atração entre elétrons.”
  • Primeiro, um ponto físico básico: cargas com o mesmo sinal (dois elétrons) se repelem, não se atraem. Então, literalmente, a expressão “atração entre elétrons” está fisicamente incorreta.
  • Interpretação prática: se a frase tentou dizer que o modelo ignora interações entre elétrons (isto é, as forças mútuas entre elétrons em átomos com mais de um elétron), então há um ponto a considerar: o modelo de Rutherford é bem simples e não fornece uma teoria detalhada das interações entre múltiplos elétrons — para átomos mais complexos ele não trata adequadamente as interações elétron–elétron. Assim, lida-se com ambiguidade na redação.
  • Resumo: como está escrita, a frase é estranha (elétrons não se atraem). Se interpretada razoavelmente como “não trata interações entre elétrons”, pode ser vista como uma limitação secundária em casos de átomos com muitos elétrons. Portanto a alternativa C não é uma formulação clara, mas não é a alternativa óbvia que “não corresponde” a uma limitação — ela é ambígua/errada na redação.

Passo 7

Análise da alternativa E: “Não considera a existência de elétrons.”
  • Observação direta: o próprio modelo de Rutherford foi proposto justamente a partir de experimentos que mostraram a existência de partículas negativas (elétrons) sendo espalhadas; no modelo estas partículas (elétrons) existem e orbitam o núcleo.
  • O modelo explicitamente inclui elétrons como componentes do átomo.
  • Consequência lógica: dizer que o modelo “não considera a existência de elétrons” é falso. Isso não é uma limitação do modelo — é uma afirmação equivocada sobre o modelo.
  • Portanto E) é uma alternativa que não corresponde a uma limitação real do modelo de Rutherford (é, de fato, incorreta sobre o conteúdo do modelo).

Passo 8

Comparando todas as alternativas e escolhendo a que não corresponde a limitação.
  • A é verdadeira limitação.
  • B é verdadeira limitação.
  • D é verdadeira limitação.
  • C está mal formulada (elétrons se repelem; se a intenção for “não trata interações entre elétrons” isso é uma deficiência ambígua, mas não é a escolha óbvia aqui).
  • E é claramente falsa porque o modelo de Rutherford considera elétrons.
  • Como a questão pede a alternativa que não corresponde a uma limitação, a escolha correta é a alternativa que faz uma afirmação errada sobre o modelo: E.

Resposta

E) Não considera a existência de elétrons.

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