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UDESC Prova Tarde 2014/2
A estrutura atômica, tal como é conhecida nos dias de hoje, levou um considerável tempo até ser bem compreendida e aceita pela comunidade científica. Vários foram os modelos propostos para a estrutura atômica, entre eles os de Dalton, de Thomson, de Rutherford, de Bohr e o atual modelo quântico. Assinale a alternativa incorreta em relação à estrutura atômica.
a
O estudo sobre a natureza dos raios catódicos, produzidos pela aplicação de uma diferença de potencial entre um cátodo e um ânodo em uma ampola com gás a baixa pressão, levou à descoberta do elétron, uma partícula-onda com carga elétrica negativa, invalidando assim o modelo de Dalton, que sugeria que os átomos seriam esféricos, maciços, indivisíveis e que átomos do mesmo elemento teriam a mesma massa atômica.
b
Segundo experimentos realizados por Thomson, ele chegou à conclusão de que os átomos seriam constituídos por um núcleo, de carga positiva, e pela eletrosfera, de carga negativa, constituída pelos elétrons, que podem assumir qualquer energia, determinada pela sua distância em relação ao núcleo.
c
A descoberta de elementos radioativos os quais sofriam deformações diferentes frente a um campo magnético aplicado, denominados raios alfa, beta e gama, além dos resultados obtidos em experimentos de bombardeamento de ouro com partículas alfa, positivas, levou à proposição dos modelos atômicos de Thomson e Rutherford, respectivamente.
d
A emissão de radiação discreta por átomos excitados levou à conclusão dos cientistas de que os elétrons nos átomos não poderiam assumir qualquer energia, mas somente estados de energia quantizados, conforme modelo de Bohr, no qual os elétrons se moveriam em órbitas circulares estáveis ao redor do núcleo.
e
O enunciado do princípio da incerteza, por Werner Heizesnberg em 1927, diz que não é possível determinar com certeza, simultaneamente, tanto a posição quanto o momento linear de um objeto, tornando inválida a proposição de Bohr, na qual os elétrons nos átomos teriam posição bem definida em relação ao núcleo.
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Resposta
B
Tempo médio
55 s
Resolução
Para identificar a alternativa incorreta, retomamos as ideias centrais de cada modelo atômico:
- Dalton (1808): átomo maciço, indivisível.
- Thomson (1897-1904): pudim de passas – elétrons incrustados em "massa" positiva, sem núcleo.
- Rutherford (1911): núcleo pequeno e positivo, elétrons em órbita ao redor.
- Bohr (1913): órbitas circulares estáveis e quantizadas.
- Modelo quântico (Heisenberg, Schrödinger...): elétrons descritos por funções-onda (orbitais); princípio da incerteza.
A alternativa B atribui a Thomson a existência de núcleo e de elétrons com qualquer energia. Esses pontos pertencem, respectivamente, aos modelos de Rutherford (núcleo) e pré-Bohr (energias contínuas). Logo, B é a afirmativa incorreta; todas as demais descrevem, de modo geral, fatos historicamente corretos.
Dicas
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Recorde o modelo de "pudim de passas" de Thomson: ele não continha núcleo.
Qual cientista introduziu a ideia de núcleo pequeno e positivo?
Se uma alternativa mistura núcleo (Rutherford) com eletrons de energia contínua (pré-Bohr), há algo errado.
Erros Comuns
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Acreditar que Thomson já havia descoberto o núcleo.
Confundir as contribuições de Rutherford e Bohr.
Pensar que a quantização de energia foi proposta por Thomson.
Revisão
• Raios catódicos → descoberta do elétron (Thomson).
• Pudim de passas: átomo sem núcleo; carga positiva difusa.
• Experiência da lâmina de ouro: a maioria das α atravessa, algumas desviam → núcleo denso e positivo (Rutherford).
• Espectros lineares → níveis de energia quantizados (Bohr).
• Princípio da incerteza (Heisenberg): impossibilidade de posição e momento exatos → orbitais, não órbitas.
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