Qual seria o resultado previsto para a experiência de Geiger e Marsden se o modelo de Thompson estivesse correto?

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• Qual e o resultado previsto para o experimento de acordo com o modelo de Thomson?
• O que foi o experimento de Geiger e Marsden?
• Como seria o resultado do experimento de Rutherford sobre o átomo na visão de Thomson sobre o átomo?
• Qual seria o resultado esperado para o experimento de Rutherford?

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do próton, porém sem carga elétrica. Rutherford foi levado a essa conclusão porque o resultado da soma das massas dos prótons era muito menor do que a massa total do átomo.
148 CAPÍTULO 6
=PG=149=
A contagem das partículas permitiu observar que o número das partículas que sofriam grandes desvios ao interagir com a lâmina de ouro era muito pequeno. Cálculos teóricos permitiram estabelecer a relação entre o número de partículas refletidas e o número total emitido, chegando-se à conclusão de que o volume do núcleo era muito menor que o volume total do átomo.
Para que possamos imaginar a diferença de tamanho entre o núcleo atômico e o átomo, fazemos a seguinte comparação: o núcleo atômico, quando comparado ao átomo, é como uma pulga no centro de um estádio de futebol, como o Maracanã (figura 6.22).
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Matthew Stockman/Getty Images
Essa comparação deve ser levada em conta para que possamos interpretar corretamente as representações normalmente feitas do átomo. Isso significa compreender que, dada a impossibilidade prática de representar os constituintes do átomo nas escalas corretas, o núcleo é sempre superdimensionado.
No modelo proposto por Rutherford, os elétrons eram representados descrevendo órbitas circulares em torno do núcleo, de forma análoga aos planetas em órbita do Sol.
Já tivemos a oportunidade de usar o conceito de átomo para explicar algumas propriedades dos materiais. No primeiro modelo que construímos – o modelo das partículas –, caracterizamos o átomo como um tipo de partícula em movimento no espaço vazio. Esse modelo mais simples do átomo é suficiente para explicar algumas propriedades, como a compressibilidade e a difusão dos gases. Para explicarmos outras propriedades dos materiais, como a condutividade elétrica, temos, porém, que lançar mão de um outro modelo – o de Rutherford –, que admite a existência de partículas menores que constituem o átomo e de duas regiões distintas no átomo: a eletrosfera, região mais externa do átomo, onde ficam os elétrons, e o núcleo, região central onde ficam os prótons, as partículas com cargas positivas. Isso significa admitir que o átomo não é indivisível – como a palavra de origem grega indica –, mas que apresenta outras partículas na sua estrutura.
Figura 6.22 Vista aérea do estádio do Maracanã, no rio de Janeiro (rJ), 2016.
Figura 6.23 representação do átomo de hidrogênio, de acordo com o modelo de rutherford.
Avits/Arquivo da editora
MODELOS PARA O ÁTOMO E UMA INTRODUÇÃO À TABELA PERIÓDICA
149
=PG=150=
Hoje se sabe que existe uma grande variedade de partículas que podem ser encontradas em diferentes regiões de um átomo, mas para o estudo da Química, num nível elementar, podemos nos restringir a três delas:
• os elétrons, presentes na eletrosfera, são partículas de carga negativa e massa muito pequena em relação às outras partículas;
• os prótons, presentes no núcleo atômico, são partículas de carga positiva e massa muito maior que a dos elétrons;
• os nêutrons, também presentes no núcleo atômico, são partículas sem carga elétrica e massa equivalente à dos prótons.
As propostas para a existência dessas partículas foram sendo elaboradas na tentativa de explicar resultados de experimentos feitos ao longo do século XIX e início do século XX. Em 1911, já se conhecia a existência de elétrons e prótons, mas não se tinha uma ideia precisa sobre como essas partículas se distribuíam no átomo. Como resultado dos experimentos realizados desde 1909 por Geiger e Marsden, sob a sua supervisão, Rutherford foi capaz de elaborar esse novo modelo para o átomo, introduzindo ideias que seriam preservadas em modelos posteriores – a existência do núcleo atômico e da eletrosfera.
Principais características do modelo de rutherford:
• Os átomos são constituídos por um núcleo, de carga positiva, e pela eletrosfera, de carga negativa.
• O volume do núcleo atômico é da ordem de 10 mil vezes menor que o volume do átomo.
• Praticamente toda a massa de um átomo situa-se no seu núcleo.
• Os elétrons, de massa muito menor que a massa do núcleo, são os constituintes da eletrofera.
reFlexão atenção! Não escreva no livro.
observação: Não deixe de indicar a(s) fonte(s) da(s) pesquisa(s) realizada(s).
11) Qual seria o resultado previsto para a experiência de Geiger e Marsden se o modelo de Thomson estivesse correto?
12) Que resultado obtido na experiência era inesperado? 13) Como Rutherford interpretou esse resultado inesperado?
14) Quais são as diferentes regiões do átomo segundo o modelo de Rutherford e que partículas constituem cada uma dessas regiões?
15) A realização da experiência de Geiger e Marsden exigia um esforço enorme dos pesquisadores. Eles tinham que se habituar à escuridão do ambiente onde estava o aparato experimental para poderem enxergar a cintilação produzida pelas partículas alfa ao se chocar contra o anteparo de sulfeto de zinco. Os pesquisadores deveriam ajustar o aparelho para observar as cintilações para cada ângulo para o qual as partículas alfa eram desviadas pela lâmina de ouro e contar cada cintilação produzida manualmente. Os esforços desses pesquisadores resultaram no desenvolvimento de métodos mais modernos de contagem de partículas radioativas, que culminaram no desenvolvimento do contador Geiger, que recebeu esse nome em homenagem ao aluno de Rutherford.
Faça uma pesquisa sobre o contador Geiger e tente obter um esquema que explique seu funcionamento.
150 CAPÍTULO 6
=PG=151=
elementos químicos e A tAbelA periódicA
A ideia de que as substâncias são constituídas por uns poucos elementos é muito antiga. Aristóteles, por exemplo, falava na existência de quatro elementos: água, ar, terra e fogo (figura 6.24). Os elementos aristotélicos não tinham o mesmo sentido de hoje.
A ideia de elemento foi sendo alterada com o tempo. Lavoisier, por exemplo, definia substância elementar como aquela que não podia ser decomposta por meio dos processos químicos conhecidos na época. Alguns dos “elementos” no sistema de Lavoisier, como a soda cáustica, foram decompostos posteriormente, quando os químicos começaram a usar a eletrólise. O mesmo critério usado por Lavoisier foi adotado durante todo o século XIX, apesar de não permitir afirmar com segurança que substâncias eram realmente elementares. O desenvolvimento de técnicas de decomposição das substâncias possibilitou que algumas delas, anteriormente consideradas elementares, viessem a ser decompostas.
Só após a descoberta dos prótons foi possível formular um novo critério para a identificação de elementos químicos, que os relacionava a um modelo do átomo. Segundo esse novo critério, átomos de um mesmo elemento químico possuem o mesmo número de prótons no seu núcleo. Esse número passou a ser designado como número atômico, uma vez que é usado para identificar os elementos químicos. Como o núcleo é constituído por prótons e nêutrons, é possível haver diferentes átomos classificados como um mesmo elemento químico. A diferença estaria no número de nêutrons. Esses diferentes tipos de átomos de um mesmo elemento químico são conhecidos como isótopos. No quadro 6.2, citamos alguns exemplos de isótopos.
The Granger Collection/Glow Images
Figura 6.24 Várias são as teorias criadas para explicar a natureza da matéria. uma delas, a “teoria dos quatro elementos”, criada pelo filósofo grego empédocles, por volta do século V a.c., afirmava que o universo seria composto de quatro elementos principais: terra, fogo, ar e água. por volta de 350 a.c., aristóteles retoma essa ideia para formular sua própria teoria sobre o tema. na imagem, “os quatro elementos”, xilogravura de 1472.
quadro 6.2 características dos isótopos do hidrogênio e do cloro.
O número de massa (A) de um isótopo qualquer é dado pela soma do número de prótons (igual ao número atômico, Z) com o número de nêutrons (N). Essa relação pode ser expressa pela fórmula:
MODELOS PARA O ÁTOMO E UMA INTRODUÇÃO À TABELA PERIÓDICA
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=PG=152=
Como a maioria dos elementos químicos ocorre sob a forma de mais de um isótopo, o

Qual e o resultado previsto para o experimento de acordo com o modelo de Thomson?

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Como seria o resultado do experimento de Rutherford sobre o átomo na visão de Thomson sobre o átomo?

Qual seria o resultado esperado para o experimento de Rutherford?