O físico neozelandês Ernest Rutherford (1871 - 1937) realizou em 1911 um conjunto de experiências e chegou à conclusão que o átomo é constituído por um núcleo positivo pequeno envolto por uma região mais extensa, na qual está dispersa a carga negativa. Show A experiência mais relevante se baseou na radioatividade: consistia em lançar contra uma finíssima lâmina de ouro, um feixe de partículas de carga positiva emitidas por uma fonte radioativa. Certos elementos são radioativos e emitem radiação de alta energia em forma de partículas alfa, partículas beta e raios gama. Rutherford lançou um fluxo de partículas alfa emitidas pelo elemento radioativo Polônio (Po) em finas lâminas de ouro, e observou que as partículas alfa atravessavam a lâmina em linha reta, mas algumas se desviavam e se espalhavam. Daí você pode se perguntar: Por que somente algumas partículas se desviam enquanto as outras atravessam a lâmina em linha reta? Essas partículas têm massa quase dez mil vezes maior do que a dos elétrons, e sua velocidade é da ordem de um décimo da velocidade da luz. Quase todas as partículas alfa conseguem atravessar a lâmina, como se ela fosse transparente, sendo interceptadas mais a frente por uma placa fluorescente. A chegada de cada partícula alfa à placa provoca um pequeno lampejo de luz. Através dessas observações, Rutherford criou seu próprio modelo atômico que acabou substituindo o modelo de Thompson. Conceito do modelo atômico de Rutherford: Um átomo é composto por um pequeno núcleo carregado positivamente e rodeado por uma grande eletrosfera, que é uma região envolta do núcleo que contém elétrons. No núcleo está concentrada a carga positiva e a maior parte da massa do átomo. Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;) Licenciatura Plena em Química (Universidade de Cruz Alta, 2004) Ouça este artigo: O modelo atômico proposto por Rutherford seria o primeiro a partir de uma experimentação, e marcaria uma nova forma de se fazer ciência. Entretanto, seus resultados surpreenderam ao próprio Rutherford, “ao descobrir que algumas das partículas alfa retornavam, ou seja, eram refletidas pela lâmina. Para explicar os resultados, Rutherford supôs o átomo constituído por um núcleo positivo extremamente pequeno (com raio da ordem de 10-14 m) localizado no centro de uma esfera muito maior (com raio da ordem de 10-10 m), na qual a carga negativa dos elétrons se acha mais ou menos uniformemente distribuída. As partículas alfa que retornam são as que chegam tão próximas do núcleo que sofrem a ação de sua intensa força repulsiva. Quase todas as demais partículas são apenas ligeiramente desviadas (ou prosseguem sem desvios), porque ao atravessar o átomo, passam longe do núcleo, em regiões onde a força repulsiva é menor”1. Entretanto, nem tudo é êxito nas ciências experimentais, e muito progresso científico se dá pelo erro e pela improvisação. O modelo atômico proposto por Rutherford parecia ser a solução completa para o problema da estrutura atômica. Sua teoria mostrava que os elétrons não poderiam estar estacionários como o proposto por Thomson, devido a forte atração eletrostática imposta pelo núcleo. De acordo com as suas proposições, a única solução seria apontar uma movimentação eletrônica em órbitas, as quais poderiam ser comparadas com a dos planetas, sempre ao redor do núcleo. Para Rutherford, o átomo teria um núcleo positivo, que seria muito pequeno em relação ao todo, mas teria grande massa e, ao redor deste, os elétrons, que descreveriam órbitas circulares em altas velocidades, para não serem atraídos e caírem sobre o núcleo. A eletrosfera - local onde se situam os elétrons - seria cerca de dez mil vezes maior do que o núcleo atômico, e entre eles haveria um espaço vazio. A falha do modelo de Rutherford é mostrada pela teoria do eletromagnetismo, que aponta que toda partícula com carga elétrica submetida a uma aceleração origina a emissão de uma onda eletromagnética. O elétron em seu movimento orbital está submetido a uma aceleração centrípeta e, portanto, emitirá energia na forma de onda eletromagnética. Dessa forma, o novo átomo proposto estaria violando as leis eletromagnéticas conhecidas na época, segundo as quais o elétron deveria descrever em torno do núcleo órbitas cada vez menores, até o momento em que acabaria se precipitando sobre o núcleo. Entretanto, verifica-se que a matéria que conhecemos possui a estabilidade não prevista pelo modelo de Rutherford, o que viria a ser explicado alguns anos mais tarde por Bohr na proposição de um novo modelo para o átomo. Referências: Texto originalmente publicado em https://www.infoescola.com/quimica/falhas-do-modelo-atomico-de-rutherford/ Como Rutherford explicou os resultados?Ele observou que a maior parte dessas partículas atravessava a lâmina, algumas eram repelidas e outras eram desviadas. A conclusão que ele chegou era átomo possui um grande vazio e seria formada por outras partículas: os prótons e elétrons.
Como o resultado do experimento de Rutherford foi usado para?O experimento de Rutherford foi utilizado para contestar o modelo atômico de Thomson, conhecido como “pudim de passas”. Nesse experimento, Ernest Rutherford e sua equipe constataram que o átomo era constituído principalmente de espaço vazio e, além disso, um núcleo pequeno, denso e maciço.
Quais foram os resultados observados no experimento de Rutherford?Rutherford chegou à conclusão de que o átomo teria um núcleo pequeno, denso e positivo, além de elétrons girando ao redor do núcleo em uma região vazia chamada eletrosfera.
O que o modelo de Rutherford permitiu explicar?Rutherford propôs então que o átomo seria composto de um núcleo pequeno e denso, sendo circundado por uma eletrosfera repleta de elétrons. Como os elétrons possuem massa quase desprezível, tal fato explicaria o seu nulo poder de deflexão das partículas alfa.
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Como Rutherford explicou os resultados do experimento?
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