Questão 27. Leia cada uma das afirmativas apresentadas abaixo e indique as que são verdadeiras e falsas. Justifique todas as afirmativas que considerar falsas.
( ) A experiência de Rutherford evidenciou, de forma inequívoca, que as partículas alfa, ao atravessarem o núcleo, são desviadas bruscamente.
( ) Admitindo-se como verdadeiro o modelo atômico de Thomson, era de se esperar que os desvios sofridos pelas partículas alfa, ao atravessarem uma lâmina metálica, seriam sempre maiores que 90^circ e menores que 180^circ.
( ) Um elétron, quando se movimenta ao longo de uma órbita quanticamente permitida, não irradia energia, encontrando-se, conforme Bohr, em estado estacionário.
( ) A concepção teórica de uma órbita definida para um elétron é aceitável, após o conhecimento do modelo de Rutherford.
( ) A luz branca é essencialmente monocromática, isto é, formada por um só tipo de radiação, de comprimento e frequência bem definidos.
( ) Em conformidade com o modelo atômico de Bohr, a energia do elétron em um átomo é quantizada, isto é, restrita a certos e determinados valores.
( ) Os elétrons, segundo o modelo atômico de Bohr, estão continuamente mudando de órbitas ao redor do núcleo, exceto para os elétrons externos que descrevem órbitas elípticas.
( ) A energia do elétron no átomo de hidrogênio, em uma órbita permitida no n-ésimo nível, depende do valor de n de acordo com o modelo atômico proposto por Bohr.

Passo 1

Beleza, o exercício pede pra gente olhar cada frase sobre modelos atômicos e luz, dizer se é verdadeira (V) ou falsa (F) e, quando for falsa, justificar direitinho. O conteúdo aqui envolve:
  • Experimento de Rutherford (dispersão de partículas α).
  • Modelo atômico de Thomson (“pudim de passas”).
  • Modelo de Bohr (órbitas quantizadas e estados estacionários).
  • Natureza da luz (monocromática vs. policromática).
A gente vai usar conceitos básicos de eletrostática (desvio coulombiano), postulados de Bohr e propriedades do espectro da luz.

Passo 2

( ) A experiência de Rutherford evidenciou, de forma inequívoca, que as partículas alfa, ao atravessarem o núcleo, são desviadas bruscamente.
Isso é falsa (F). No experimento, as partículas α não atravessavam o núcleo; elas passavam bem perto do núcleo, que é muito pequeno, e aí sentiam uma repulsão super forte (Lei de Coulomb) => desvio grande. Mas o ponto é que elas não “atravessaram” o núcleo, só chegaram perto. Rutherford concluiu que quase toda a massa e carga positiva do átomo estava concentrada num centrinho minúsculo (o núcleo), o que causava grandes desvios quando a α passava rente a ele.

Passo 3

( ) Admitindo-se como verdadeiro o modelo atômico de Thomson, era de se esperar que os desvios sofridos pelas partículas alfa, ao atravessarem uma lâmina metálica, seriam sempre maiores que 90° e menores que 180°.
Também falsa (F). No modelo de Thomson a carga positiva está espalhada por todo átomo (“pudim”), então a força de repulsão sofrida por uma α seria bem suavizada e uniformemente distribuída. Logo, os desvios seriam pequenos (poucos graus), não grandes ângulos entre 90° e 180°.

Passo 4

( ) Um elétron, quando se movimenta ao longo de uma órbita quanticamente permitida, não irradia energia, encontrando-se, conforme Bohr, em estado estacionário.
Verdadeira (V). Esse é um dos postulados de Bohr: elétrons em órbitas permitidas (estados estacionários) não emitem radiação, mesmo estando em aceleração.

Passo 5

( ) A concepção teórica de uma órbita definida para um elétron é aceitável, após o conhecimento do modelo de Rutherford.
Falsa (F). O modelo de Rutherford é puramente clássico e não explica a estabilidade do átomo: um elétron em órbita circular sofreria aceleração centrípeta e, pela eletrodinâmica clássica, deveria irradiar energia e colapsar no núcleo. Só com a hipótese de órbitas quantizadas de Bohr é que a gente resolve esse problema.

Passo 6

( ) A luz branca é essencialmente monocromática, isto é, formada por um só tipo de radiação, de comprimento e frequência bem definidos.
Falsa (F). Luz branca é polichromática: é a soma de várias cores (vários comprimentos de onda e frequências). Monocromática é, por exemplo, a luz de um laser.

Passo 7

( ) Em conformidade com o modelo atômico de Bohr, a energia do elétron em um átomo é quantizada, isto é, restrita a certos e determinados valores.
Verdadeira (V). No modelo de Bohr a energia do elétron no nível En = -13,6 eVn^2, do átomo de hidrogênio é
mostrando claramente que só certos valores de são permitidos.

Passo 8

( ) Os elétrons, segundo o modelo atômico de Bohr, estão continuamente mudando de órbitas ao redor do núcleo, exceto para os elétrons externos que descrevem órbitas elípticas.
Falsa (F). No modelo de Bohr o elétron fica numa órbita fixa até “pular” de um nível a outro instantaneamente, não mudando continuamente. E todas as órbitas permitidas são circulares, não elípticas (isso é coisa de modelos mais avançados).

Passo 9

( ) A energia do elétron no átomo de hidrogênio, em uma órbita permitida no n-ésimo nível, depende do valor de n de acordo com o modelo atômico proposto por Bohr.
Verdadeira (V). Como mostrei acima, varia com , então depende diretamente de .

Resposta

F, F, V, F, F, V, F, V

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