Qual foi a principal evolução apresentada pelo modelo de Bohr se comparado ao modelo de Rutherford seu antecessor?

Esta lista de exercícios trata sobre os diferentes modelos atômicos que surgiram na história e que foram criados para explicar propriedades físicas e químicas dos elementos.

Publicado por: Rafael Helerbrock em Exercícios de Física

Questão 1

A respeito de um dos primeiros modelos atômicos propostos por John Dalton, antecessor do modelo atômico Thomson, assinale a alternativa correta:

a) Para Dalton, os átomos apresentam estrutura interna de carga positiva e pequenas partículas de carga negativa ao seu redor.

b) Para Dalton, os átomos de uma mesma substância são idênticos, esféricos e indivisíveis.

c) Seu modelo atômico propõe a existência de uma eletrosfera ao redor de um núcleo atômico de carga positiva.

d) Seu modelo propõe que os elétrons orbitam o núcleo positivo dos átomos em níveis de energia bem-definidos.

e) Seu modelo propõe a existência de uma “nuvem” de elétrons em volta do núcleo atômico

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Questão 2

J. J. Thomson propôs um modelo atômico que lhe rendeu o prêmio Nobel de Física em 1906. De acordo com esse modelo:

a) os elétrons e núcleos comportam-se probabilisticamente, estando sujeitos às propriedades da Mecânica Quântica.

b) os elétrons, de carga elétrica negativa, encontram-se espalhados na superfície de uma carga positiva.

c) o átomo é indivisível e não apresenta qualquer estrutura interna.

d) os elétrons orbitam em torno de um núcleo denso de carga elétrica positiva.

e) os elétrons encontram-se espalhados em uma região muito maior que o núcleo atômico, orbitando-o como os planetas orbitam o Sol.

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Questão 3

O modelo atômico responsável por centralizar a carga elétrica positiva dos átomos em uma porção reduzida de espaço conhecida como núcleo atômico foi proposto por:

a) Ernest Rutherford

b) J. J. Thomsom

c) John Dalton

d) Niels Bohr

e) Erwin Schröedinger

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Questão 4

Um dos modelos atômicos mais importantes para a evolução da teoria atômica foi aquele conhecido como modelo planetário, proposto pelo físico Niels Bohr. De acordo com o modelo de Bohr:

a) os elétrons distribuem-se em volta do núcleo em uma nuvem de probabilidades.

b) os elétrons orbitam em torno do núcleo, apresentando qualquer nível de energia.

c) os elétrons orbitam em torno dos núcleos atômicos com energia quantizada, isto é, os elétrons não podem ocupar qualquer nível de energia, somente múltiplos de uma quantidade fixa.

d) os elétrons ocupam a superfície do átomo.

e) os átomos são indivisíveis.

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Respostas

Resposta Questão 1

Letra B

John Dalton foi um dos primeiros cientistas a propor um modelo atômico capaz de explicar boa parte das reações químicas observadas em diferentes elementos. Seu modelo, conhecido como modelo da bola de bilhar, era bastante simples e considerava que os átomos eram esféricos, indestrutíveis e não apresentavam qualquer estrutura interna.

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Resposta Questão 2

Letra B

Segundo o modelo como pudim de passas, criado por J.J. Thomson, o átomo era uma distribuição de elétrons de carga negativa na superfície de uma grande carga elétrica positiva.

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Resposta Questão 3

Letra A

Ernest Rutherford propôs a ideia de que os núcleos atômicos eram pequenas regiões centrais dos átomos extremamente densas e de carga elétrica positiva. Seu modelo era conhecido como modelo nuclear.

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Resposta Questão 4

Letra C

Para Niels Bohr, os elétrons orbitavam o núcleo atômico com distâncias e energias quantizadas em relação à sua posição. Seu modelo foi chamado de modelo planetário.

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Leia o artigo relacionado a este exercício e esclareça suas dúvidas

Os modelos atômicos surgiram a partir da necessidade de explicar a estrutura dos átomos. Quando novas evidências sobre a constituição dos átomos eram apresentadas um novo modelo atômico tentava esclarecer as descobertas.

Os filósofos gregos Demócrito e Leucipo no século V a.C. chamaram de átomo, do grego ατoμoν, a partícula indivisível e a menor parte da matéria.

Embora o conceito de átomo seja antigo, o desenvolvimento das teorias atômicas são datadas entre o século XIX e XX. Sendo assim, os principais modelos atômicos desenvolvidos para entender a natureza da matéria foram:

• Modelo atômico de Dalton (1803) — “Modelo bola de bilhar”
• Modelo atômico de Thomson (1898) — “Modelo pudim de passas”
• Modelo atômico de Rutherford (1911) — “Modelo nuclear”
• Modelo atômico de Bohr (1913) — “Modelo planetário”
• Modelo atômico quântico (1926) — “Modelo nuvem eletrônica"

Modelo atômico de Dalton

A primeira tentativa reconhecida de descrever os átomos partiu do cientista inglês John Dalton (1766-1844) em um modelo que ficou popularmente conhecido como “bola de bilhar”.

Átomo de Dalton (1803): esfera maciça, indivisível e indestrutível.

Segundo Dalton:

• Todas as substâncias são formadas por átomos;
• Os átomos de um elemento químico são idênticos no tamanho e nas características, já os de elementos químicos distintos são diferentes;
• As substâncias são resultado de uma reação química, que consiste na recombinação dos átomos.

Pontos negativos: Como os elétrons ainda não eram conhecidos quando Dalton formulou sua teoria, essas partículas, que hoje sabemos que fazem parte dos átomos, não foram consideradas.

Saiba mais sobre o modelo atômico de Dalton.

Modelo atômico de Thomson

Joseph John Thomson (1856‑1940) foi o responsável por descobrir a existência dos elétrons, partículas dotadas de carga negativa e que fazem parte dos átomos. Essa descoberta derrubou a teoria atômica de Dalton, que o átomo é indivisível, mas sim formado por partículas ainda menores e, por isso, ficou conhecido como “pudim de passas”.

Átomo de Thomson (1898): esfera de carga positiva com elétrons fixados.

Segundo Thomson:

• O átomo é eletricamente neutro;
• Os elétrons fixam-se em uma superfície carregada positivamente;
• Existe uma repulsão entre os elétrons distribuídos nos átomos.

Pontos negativos: Embora Thomson levasse em consideração a existência dos elétrons, o átomo não é uma esfera positiva, mas sim dotada de partículas com cargas positivas, os prótons, identificados em 1886 pelo cientista Eugene Goldstein e confirmados posteriormente por Ernest Rutherford.

Saiba mais sobre o modelo atômico de Thomson.

Modelo atômico de Rutherford

Através de seus experimentos Ernest Rutherford (1871‑1937) conseguiu demonstrar que o átomo não era uma partícula indivisível como se acreditava, mas sim que ele era formado por partículas menores.

Átomo de Rutherford (1911): núcleo com carga positiva e os elétrons situam-se ao redor dele na eletrosfera.

Segundo Rutherford:

• O átomo apresenta uma região central com alta concentração de carga positiva;
• A massa de um átomo se concentra na sua região central;
• Os elétrons são mais leves e se localizam ao redor do núcleo, região que contém muitos espaços vazios.

Pontos negativos: O núcleo atômico não possui apenas partículas de carga positiva, mas existem também outras partículas subatômicas, os nêutrons, descobertos por James Chadwick em 1932. Além disso, o modelo proposto por Rutherford não explicava a emissão de luz pelos átomos.

Saiba mais sobre o modelo atômico de Rutherford.

Modelo atômico de Bohr

Buscando explicar o porquê dos elementos emitirem cores características quando expostos a algumas condições e baseado no modelo atômico de Rutherford, Niels Bohr (1885-1962) propôs uma teoria atômica que explicava a emissão de luz em certas frequências.

Átomo de Bohr (1913): os elétrons se movimentam em camadas circulares fixas ao redor do núcleo.

Segundo Bohr:

• Os elétrons movimentam-se nas camadas ao redor do núcleo;
• As camadas ao redor do núcleo apresentam valores de energia específicos;
• Para ir para um nível mais externo o elétron deve absorver energia. Ao retornar para uma camada mais próxima do núcleo, o elétron libera energia.

Pontos negativos: Não pode-se afirmar que os elétrons realizam uma trajetória ao redor do núcleo em posições fixas como os planetas ao redor do Sol.

Saiba mais sobre o modelo atômico de Bohr.

Modelo atômico quântico

Muitos cientistas contribuíram para o desenvolvimento da mecânica quântica, que tenta explicar a "mais real" estrutura de um átomo pela combinação de diversos estudos e, por isso, é o mais complexo.

Átomo quântico (1926): o núcleo é formado por prótons (carga positiva) e nêutrons (carga nula), e os elétrons (carga negativa) formam uma nuvem eletrônica ao redor do núcleo.

Segundo o modelo atômico quântico:

• O núcleo é formado por prótons e nêutrons. Como apenas os prótons possuem carga, o núcleo é carregado positivamente;
• Os elétrons formam uma nuvem eletrônica ao redor do núcleo;
• Os elétrons se movimentam em orbitais, num espaço tridimensional;
• A posição exata de um elétron não pode ser definida. O que é feito são cálculos que determinam a probabilidade da região que um elétron estará em dado tempo.

Os números quânticos têm a função de localizar os elétrons. São eles:

O número quântico principal (n) representa os níveis de energia, ou seja, quais as camadas eletrônicas de um átomo.

O número quântico secundário (l) indica os subníveis de energia, ou seja, o subnível de energia a que o elétron pertence.

O número quântico magnético (m) é aquele que indica a órbita onde os elétrons se encontram.

Saiba mais sobre os modelos atômicos e teste seus conhecimentos com exercícios sobre modelos atômicos.

Bacharela em Química Tecnológica e Industrial pela Universidade Federal de Alagoas (2018) e Técnica em Química pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco (2011).

Qual foi o principal avanço do modelo atômico de Bohr em relação ao modelo de Rutherford?

Qual o progresso significativo feito por Bohr em relação ao modelo de Rutherford?

Qual modelo e comparado ao modelo planetário 1 ponto Dalton Rutherford Rutherford

Quais as principais diferenças entre o modelo atômico proposto por Rutherford e o modelo proposto anteriormente por Thomson?