Sobre a teoria atômica, considere as seguintes afirmações e assinale a alternativa correta:
I. Dalton chegou à conclusão da existência de átomos com base em observações químicasmacroscópicas e não teve evidências diretas da existência de átomos.
II. Os experimentos deThomson sobre o comportamento dos raios catódicos em campos magnéticos e elétricosproporcionaram a descoberta dos elétrons e permitiram que sua razão carga-massa fosse medida.
III.Os estudos de Rutherford mostraram que o átomo tinha um núcleo denso, carregado positivamente.
IV. De Broglie, Heisenberg, Born, Bohr e Planck foram cientistas que colaboraram para a teoriaquântica moderna.
V. A dualidade onda-partícula, o princípio da incerteza, as funções de onda, aequação de Schrödinger, o princípio da exclusão de Pauli são contribuições recentes para a teoriaatômica.
Somente a afirmativa I está incorreta
Somente a afirmativa II está incorreta
Estão corretas as afirmativas, I, II, e V
Estão corretas as afirmativas, I, II, III, IV e V
I. Dalton chegou à conclusão da existência de átomos com base em observações químicasmacroscópicas e não teve evidências diretas da existência de átomos.
II. Os experimentos deThomson sobre o comportamento dos raios catódicos em campos magnéticos e elétricosproporcionaram a descoberta dos elétrons e permitiram que sua razão carga-massa fosse medida.
III.Os estudos de Rutherford mostraram que o átomo tinha um núcleo denso, carregado positivamente.
IV. De Broglie, Heisenberg, Born, Bohr e Planck foram cientistas que colaboraram para a teoriaquântica moderna.
V. A dualidade onda-partícula, o princípio da incerteza, as funções de onda, aequação de Schrödinger, o princípio da exclusão de Pauli são contribuições recentes para a teoriaatômica.
Estão corretas as afirmativas, I, II, e V
Estão corretas as afirmativas, I, II, III, IV e V
Passo 1
O enunciado pede que eu avalie cinco afirmativas sobre a teoria atômica (I, II, III, IV, V) e escolha a alternativa correta entre as opções dadas. As afirmativas são:
I. Dalton chegou à conclusão da existência de átomos com base em observações químicas macroscópicas e não teve evidências diretas da existência de átomos.
II. Os experimentos de Thomson sobre o comportamento dos raios catódicos em campos magnéticos e elétricos proporcionaram a descoberta dos elétrons e permitiram que sua razão carga-massa fosse medida.
III. Os estudos de Rutherford mostraram que o átomo tinha um núcleo denso, carregado positivamente.
IV. De Broglie, Heisenberg, Born, Bohr e Planck foram cientistas que colaboraram para a teoria quântica moderna.
V. A dualidade onda-partícula, o princípio da incerteza, as funções de onda, a equação de Schrödinger, o princípio da exclusão de Pauli são contribuições recentes para a teoria atômica.
II. Os experimentos de Thomson sobre o comportamento dos raios catódicos em campos magnéticos e elétricos proporcionaram a descoberta dos elétrons e permitiram que sua razão carga-massa fosse medida.
III. Os estudos de Rutherford mostraram que o átomo tinha um núcleo denso, carregado positivamente.
IV. De Broglie, Heisenberg, Born, Bohr e Planck foram cientistas que colaboraram para a teoria quântica moderna.
V. A dualidade onda-partícula, o princípio da incerteza, as funções de onda, a equação de Schrödinger, o princípio da exclusão de Pauli são contribuições recentes para a teoria atômica.
As opções de resposta são:
- Somente a afirmativa I está incorreta
- Somente a afirmativa II está incorreta
- Estão corretas as afirmativas, I, II, e V
- Estão corretas as afirmativas, I, II, III, IV e V
Passo 2
Analisando a afirmativa I: Dalton e a evidência que ele tinha.
John Dalton formulou sua teoria atômica no início do século XIX (por volta de ). Ele usou leis macroscópicas da química — por exemplo, a lei das proporções definidas e a lei das proporções múltiplas — para propor que a matéria é formada por partículas indivisíveis chamadas átomos. Dalton não tinha “evidência direta” (como imagens de átomos) — suas conclusões vieram de padrões observáveis em reações químicas. Só mais tarde, no início do século XX, experimentos sobre o movimento browniano (Einstein
, Perrin depois) e técnicas de microscopia e difração deram evidência mais direta. Conclusão: a afirmativa I está correta (ela diz exatamente isso: Dalton baseou-se em observações macroscópicas e não teve evidência direta).
John Dalton formulou sua teoria atômica no início do século XIX (por volta de
Passo 3
Analisando a afirmativa II: Thomson e os raios catódicos.
J. J. Thomson, em , estudou raios catódicos em tubos de vácuo e mostrou que esses raios eram compostos por partículas de carga negativa — nós chamamos essas partículas de elétrons. Ele desviou os raios com campos elétricos e magnéticos e, medindo a deflexão, obteve a razão carga/masa dessa partícula, ou seja
. Isso foi uma descoberta direta do elétron e permitiu medir
. Mais tarde, Millikan (experimento da gota de óleo) mediu
isoladamente, permitindo calcular
. Portanto a afirmativa II está correta.
J. J. Thomson, em
Passo 4
Analisando a afirmativa III: Rutherford e o núcleo.
Ernest Rutherford, em experimentos de dispersão (experimento da folha de ouro, ), observou que a maioria das partículas
atravessava a folha sem desvio, mas algumas eram fortemente desviadas e algumas até voltavam. Isso só fazia sentido se a carga positiva e quase toda a massa do átomo estivessem concentradas numa região muito pequena e densa — o núcleo. A partir dos dados ele concluiu que o átomo tem um núcleo pequeno e denso com carga positiva. Também se estima a ordem de grandeza: núcleo
versus átomo
. Conclusão: a afirmativa III está correta.
Ernest Rutherford, em experimentos de dispersão (experimento da folha de ouro,
Passo 5
Analisando a afirmativa IV: cientistas citados e sua relação com a teoria quântica moderna.
Vamos resumir as contribuições de cada um (bem didático, rapidinho):
Vamos resumir as contribuições de cada um (bem didático, rapidinho):
- Planck: introduziu a ideia de quantização de energia ao estudar radiação do corpo negro (
). - Bohr: propôs um modelo atômico com níveis de energia quantizados (
) para explicar espectros de linhas. - De Broglie: propôs que partículas têm caráter ondulatório (ondas de matéria,
) em . - Heisenberg: desenvolveu a mecânica matricial e formulou o princípio da incerteza (incerteza posição-momento) na década de
. - Born: deu interpretação probabilística à função de onda (interpretando
como densidade de probabilidade).
Cada um contribuiu de maneira importante para a construção da teoria quântica moderna — mesmo que nem todos tenham trabalhado juntos pessoalmente, todos “colaboraram” no sentido de contribuírem decisivamente para o quadro teórico atual. Conclusão: a afirmativa IV está correta.
Passo 6
Analisando a afirmativa V: lista de conceitos e se são contribuições “recentes”.
Os conceitos citados são: dualidade onda-partícula, princípio da incerteza, funções de onda, equação de Schrödinger, princípio de exclusão de Pauli. Vamos comentar cada um em linguagem simples:
Os conceitos citados são: dualidade onda-partícula, princípio da incerteza, funções de onda, equação de Schrödinger, princípio de exclusão de Pauli. Vamos comentar cada um em linguagem simples:
- Dualidade onda-partícula: ideia de que partículas (como elétrons) exibem propriedades de ondas e partículas (De Broglie, experiências de difração de elétrons).
- Princípio da incerteza: formulado por Heisenberg; impede medir simultaneamente com precisão arbitrária posição e momento.
- Funções de onda:
é a função matemática que descreve o estado quântico; dá probabilidades (Born). - Equação de Schrödinger: equação fundamental para descrever evolução temporal/energia de
. - Princípio de exclusão de Pauli: regra para férmions (como elétrons) que impede dois terem o mesmo conjunto de números quânticos — explica estrutura eletrônica dos átomos.
Essas são contribuições do século, ou seja, relativamente recentes quando comparadas às ideias do século (Dalton, Thomson, Rutherford). No contexto da história da teoria atômica, chamá-las de “contribuições recentes” é adequado. Portanto a afirmativa V, entendida assim, está correta.
Passo 7
Resumo e conclusão lógica: verificando I, II, III, IV e V, todas as afirmativas estão corretas. Não encontramos nenhuma falsa entre as cinco. Logo a alternativa que diz que todas (I a V) estão corretas é a certa. Força aí — essa questão é de leitura e história da teoria atômica; o importante é lembrar quem fez o quê e em que época, e relacionar conceitos (por exemplo, que Thomson mediu
e Millikan mediu
, permitindo achar
).
Resposta
Estão corretas as afirmativas, I, II, III, IV e V