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
e menores que
.
( ) 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.
( ) 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
( ) 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
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