Quais são as características do modelo atômico proposto por Rutherford que se diferenciam do modelo atômico de Thomson?

Os modelos atômicos foram desenvolvidos ao longo de vários anos e explicam a formação do átomo, suas propriedades e comportamento.

Atualmente sabe-se que um átomo é formado por duas partes, sendo o núcleo atômico e a eletrosfera. No núcleo estão localizados os prótons – partículas carregadas positivamente – e os nêutrons – partículas que não possuem carga. Já na eletrosfera, estão os elétrons – partículas com carga negativa. Para chegar a essa definição do que é um átomo foi imprescindível o avanço dos modelos atômicos.

Ou seja, os modelos atômicos explicam de forma categórica qual a formação do átomo, bem como suas propriedades e comportamento. Os estudos foram desenvolvidos ao longo de vários anos, até chegar ao modelo atômico atual. Nesse sentido, os modelos que explicam a composição do átomo evoluíram ao longo da história e marcaram o entendimento da matéria.

Os primeiros que apresentaram ideias relacionadas aos átomos foram Demócrito e Leucipo, em 500 a.C. Entretanto, naquela época, a comunidade não aceitou as conclusões e a teoria atômica desenvolvida pelos filósofos. Sendo assim, após muitos anos, é que os primeiros modelos atômicos começaram a surgir.

Vamos entender quem foi o primeiro a propor um modelo atômico e como ocorreu a evolução de cada proposta!

Modelos atômicos

Bem, Demócrito e Leucipo, em 500 a.C, foram os primeiros a apresentar ideias sobre o átomo. Para os filósofos gregos, o a matéria era formada por partículas que podiam ser divididas, porém, só até certo ponto. Como naquela época não havia tecnologia e nem meios para comprovar a ideia, a teoria dos filósofos não foi aceita pela comunidade científica.

Dessa forma, apenas no século XX é que o primeiro modelo atômico foi proposto, por John Dalton, em 1808. Em seguida, outros cientistas, como Thomson, Rutherford, Bohr, também contribuíram para a ciência com seus modelos atômicos. Mas, para entender a evolução e cada modelo, é preciso conhecer as ideias de cada cientista. Então, vamos lá!

Modelo atômico de Dalton

John Dalton foi o primeiro cientista a propor um modelo atômico. Baseado nos estudos de Demócrito e Leucipo, o modelo atômico de Dalton ficou conhecido como “bola de bilhar”. Isso porque, o cientista afirmava que  átomo era esfera indestrutível, maciça e indivisível. Nesse sentido, o cientista acreditava que o átomo seria a menor porção da matéria.

Ou seja, todas as substâncias seriam, para Dalton, formadas por átomos. Além disso, o modelo atômico de Dalton mostrou que átomos de diferentes elementos químicos possuem propriedades diferentes. Porém, quando os compostos químicos são os mesmos, os átomos são exatamente iguais.

Modelo atômico de Thomson

A partir do modelo proposto por Dalton, Thomson elaborou um novo modelo para explicar o átomo a partir da utilização da corrente elétrica. Assim, na segunda metade do século XIX, Thomson estabeleceu novas definições sobre a estrutura do átomo por meio de experimentos com tudo de raios catódicos.

A partir do experimento, Thomson descobriu os elétrons dentro do átomo. Para que a descoberta fosse possível, o físico colocou placas elétricas com cargas opostas em um recipiente com gás rarefeito. Com isso, Thomson conclui que o átomo era uma partícula divisível, ou seja, o físico derruba o modelo anteriormente por Dalton.

O experimento de Thomson serviu para mostrar que o átomo possuía massa positiva e os elétrons eram partículas com carga negativa. Por conta disso, o modelo proposto pelo físico ficou conhecido como “pudim de passas”. A descoberta dos elétrons fez de Thomson, em 1897, ser considerado o “pai do elétron”.

Modelo atômico de Rutherford

Se na segunda metade do século XIX o que ajudou Thomson a elaborar o modelo atômico foi a corrente elétrica, no século XX, foi a descoberta da radioatividade que deu impulso aos estudos do átomo. Isso porque, Rutherford, utilizando o polônio – elemento radioativo que emite radiação alfa – lançou as partículas em direção ao átomo para provar se ele era realmente maciço.

Assim, o experimento de Rutherford consistia na utilização de uma amostra de polônio posto em um bloco de chumbo. No caso, o bloco era formado por um pequeno espaço para que a radiação pudesse ser liberada durante o experimento. Nesse sentido, se o átomo fosse realmente uma esfera maciça e indivisível, as partículas alfa não ultrapassariam a matéria.

A partir do experimento, Rutherford percebeu que as partículas alfa ultrapassaram o obstáculo do bloco de chumbo. Apenas algumas partículas não fizeram o mesmo caminho e o físico chegou à conclusão que, nem todo o átomo era maciço e indivisível. Ou seja, Rutherford conclui que o átomo era dividido em duas partes, sendo o núcleo atômico (parte indivisível) e a eletrosfera. Assim, o modelo atômico proposto por Rutherford ficou conhecido como “sistema planetário” ou “sistema solar“.

Modelo atômico de Rutherford-Bohr

O modelo atômico de Rutherford deixou algumas lacunas e inquietações, como, por exemplo, por que os elétrons não caem do núcleo. Assim, para responder aos questionamentos, Bohr, em 1923, estabeleceu um novo modelo atômico que mostrou que os elétrons, na verdade, estavam distribuídos na eletrosfera por meio da quantidade de energia.

Ou seja, Bohr acrescentou aos estudos de Rutherford os conceitos da energia quântica. Assim, o físico propôs que a distribuição dos elétrons na eletrosfera é determinada pela quantidade de energia que cada partícula possui. Além disso, Bohr conclui que os elétrons estão dispostos na eletrosfera através de órbitas circulares, também chamadas de órbitas estacionárias.

Modelo atômico de Schrodinger

Antes mesmo que Schrodinger chegasse ao modelo atômico vigente, foram necessários alguns ajustes no modelo proposto anteriormente. Isso porque, em 1916 e 1920, físicos como Sommerfeld e Louis de Broglie, propuseram que os elétrons possuíam característica dual. Ou seja, o elétron assume caraterística de “partícula-onda”.

Assim, o conceito de que os elétrons estariam em órbitas estacionárias caiu por terra. Para os físicos, a partícula estaria, na verdade, em órbita elíptica. Logo, os elétrons sofrem variação de velocidade, além de estarem mais distantes ou não do núcleo atômico, dependendo da energia. Dessa forma, o átomo possui trajetória elíptica quando se comporta como partícula. Por outro lado, quando se comporta como onda, assume movimento ondulatório.

Por fim, após todas as considerações sobre o átomo, Schrodinger estabeleceu, em 1923, que os elétrons não estariam em órbitas ao redor do núcleo. Além disso, definiu que os elétrons não possuem movimentação e posição fixa, ou seja, estão em constante movimentação.

O que achou da matéria sobre modelos atômicos? Já que estamos falando sobre o assunto, você também vai gostar de saber o que é Número de Massa e quais as características da Luz Visível. 

Fontes: Brasil Escola, Toda Matéria e Stood 

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Quais são as características do modelo atômico proposto por Rutherford?

O que difere o modelo atômico de Rutherford para o modelo atômico de Bohr?

Quais as características atômicas propostas por Dalton Thomson e Rutherford?