Química volume 1


Modelo nuclear de Rutherford



Baixar 4.33 Mb.
Página104/314
Encontro08.10.2019
Tamanho4.33 Mb.
1   ...   100   101   102   103   104   105   106   107   ...   314
Modelo nuclear de Rutherford

Em 1911, Rutherford e alguns colaboradores realizaram uma série de experimentos com materiais radioativos que emitiam partículas α, cuja carga é positiva. Em um deles, incidiram um feixe de partículas em uma fina lâmina de ouro, de 1023 mm de espessura, conforme ilustra a figura.
Experimento de Rutherford

Cores fantasia, sem escala.

Imagem

Paula Radi/Arquivo da editora



A radiação α não é visível, mas deixa marcas no anteparo fluorescente. A placa de chumbo no desenho tem a finalidade de impedir que o feixe de radiação α passe por outro lugar que não seja o orifício da placa.
Fonte: CHANG, R. Chemistry. 5th ed. Highstown: McGraw-Hill, 1994. p. 39.
anteparo fluorescente

amostra de material radioativo

orifício

lâmina de ouro

feixe de partículas α

bloco de chumbo

placa de chumbo
Mais de 99% das partículas α atravessaram a finíssima lâmina de ouro que ficava entre o orifício de onde saíam as partículas e o anteparo fluorescente; elas eram responsáveis pela luminosidade intensa que aparecia no anteparo. Observe:
Cores fantasia, sem escala.

Imagem


Edição de arte/Arquivo da editora

O que ocorreu: a maioria (mais de 99,9%) das partículas atravessou a lâmina sem desviar, como se ela não existisse; pouquíssimas a atravessaram com algum desvio e raríssimas voltaram em direção à fonte.
Fonte: KOTZ, J. C.; TREICHEL JR., P. Chemistry & Chemical Reactivity. 3rd ed. Orlando: Saunders College, 1996. p. 69.
Com base no modelo de Thomson, Rutherford e sua equipe esperavam que as partículas atravessassem a lâmina metálica sem sofrer desvios expressivos. Observando as marcas detectadas no material fluorescente, concluíram que quase todas as partículas atravessavam a lâmina sem sofrer desvio. Isso indicava que havia regiões “vazias” nos átomos. Entretanto também notaram que algumas partículas atravessavam a lâmina desviando um pouco da trajetória inicial e que poucas não a atravessavam.

O que mais surpreendeu nesse experimento foi o fato de que essas poucas radiações que não atravessavam a lâmina metálica voltavam em direção à fonte de radiação. Rutherford descreveu seu espanto afirmando que isso tinha sido a coisa mais incrível que havia acontecido, que era quase tão inacreditável quanto se atirássemos uma granada de 15 polegadas contra uma folha de papel e a granada voltasse e nos atingisse.


<90>
Foi para explicar os resultados desses experimentos que Rutherford propôs um novo modelo de átomo. De que forma?

▸ O átomo deveria ter sua carga positiva concentrada (núcleo), de forma que as partículas α (também de carga positiva) que passassem próximo do núcleo seriam repelidas por ele e teriam sua trajetória desviada (cargas elétricas de mesmo sinal se repelem).

▸ O núcleo do átomo conteria quase toda a massa do átomo; por isso as partículas α que se chocassem com o núcleo (uma pequeníssima parte delas) voltariam no sentido da fonte que as emitira.

▸ O elétron, com carga negativa, teria massa desprezível em relação à das partículas α; por isso as partículas α que atravessassem a região ao redor do núcleo onde estariam os elétrons não mudariam de direção. Isso porque essas partículas α têm grande energia cinética, e o elétron tem massa desprezível em relação a elas.

Vale destacar que uma partícula α tem massa quase 8 000 vezes maior que a do elétron. Fazendo uma analogia, poderíamos imaginar algo como um caminhão (partícula α) em alta velocidade atropelando uma lata de ferro (o elétron).

O modelo de átomo proposto por Rutherford representou grande inovação em relação aos anteriores por supor a existência do núcleo atômico; o átomo seria uma esfera cujo raio teria dimensões da ordem de 1028 cm, no centro da qual estaria o núcleo, cujas dimensões seriam da ordem de 10212 cm. Para que você tenha ideia da relação entre as dimensões do raio do átomo e do núcleo, imagine que, se o núcleo “crescesse” até atingir 1 cm de diâmetro, o átomo teria de 100 m a 1 km de diâmetro.

Segundo o cientista, os elétrons estariam espalhados ao redor do núcleo, movendo--se em torno dele em uma região de baixa densidade – pequena massa ocupando um grande volume: a eletrosfera. No núcleo estariam todas as cargas positivas do átomo.

Para reforçar o que vimos, imagine um depósito de petróleo, cuja massa seja da ordem de 2  108 kg, isto é, 200 000 000 kg ou 200 mil toneladas; se, magicamente, pudéssemos remover todas as eletrosferas dos átomos nele existentes, ele passaria a ocupar um volume menor que o de uma gota. Ou seja, a matéria é constituída de diminutos núcleos, com carga positiva, extremamente densos, cercados por uma região praticamente “vazia”, na qual estão os elétrons, de carga negativa.


Em: (acesso em: 16 dez. 2015), você pode ver a representação do modelo de Rutherford em três dimensões.
Modelo de átomo de Rutherford

Cores fantasia, sem escala.

Imagem

Edição de arte/Arquivo da editora



Fonte: RUSSELL, J. B. Química geral. 2. ed. São Paulo: Makron Books, 1994. v. 1. p. 239.
R

R: raio do átomo

r : raio do núcleo

100 000 > R/r > 10 000

eletrosfera

núcleo


Catálogo: editoras -> liepem18 -> OBRAS%20PNLD%202018%20EM%20EPUB -> QUIMICA%201%20AO%203º%20ANO%20-%20POSITIVO -> DOCx -> VOLUME%201
OBRAS%20PNLD%202018%20EM%20EPUB -> Ronaldo vainfas
OBRAS%20PNLD%202018%20EM%20EPUB -> Oficina de história: volume 1
OBRAS%20PNLD%202018%20EM%20EPUB -> Gilberto Cotrim Bacharel e licenciado em História pela Universidade de São Paulo Mestre em Educação, Arte e História da Cultura pela Universidade Mackenzie Professor de História e advogado Mirna Fernandes
OBRAS%20PNLD%202018%20EM%20EPUB -> Geografia Espaço e identidade Levon Boligian, Andressa Alves 3 Componente curricular Geografia
OBRAS%20PNLD%202018%20EM%20EPUB -> Manual do professor
OBRAS%20PNLD%202018%20EM%20EPUB -> Manual do Professor História Global
VOLUME%201 -> Química volume 1
VOLUME%201 -> Vivá Química Volume 1 Ensino Médio Sumário


Compartilhe com seus amigos:
1   ...   100   101   102   103   104   105   106   107   ...   314


©historiapt.info 2019
enviar mensagem

    Página principal