Modelos Atômicos Parte I - ENEM

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Estrutura atômica 
 
 A idéia de átomo surgiu com o filósofo grego Leucipo (500-430 
a.C) que propôs que tudo é feito de partículas indivisíveis denominadas 
átomos e espaços vazios. A palavra deriva do grego ,“a-tomo” que significa 
“o que não pode ser dividido”.A visão atomista de Leucipo também foi aceita 
por um de seus discípulos,Demócrito (460-370 a.C), que o ajudou na 
disseminação de sua teoria. No entanto, a concepção atomista da matéria 
apesar de correta, foi contestada e menosprezada por Aristóteles que criou a 
teoria dos quatro elementos fundamentais concedendo a eles propriedades 
particulares: 
 
As inúmeras combinações e separações desses elementos seriam 
responsáveis por tudo que está a nossa volta, da Lua para baixo. 
 
Modelo atômico de J. Dalton (1803) 
 
 Baseado nos aspectos quantitativos das Leis Ponderais, Dalton 
postulou que o átomo seria uma esfera maciça e indivisível. 
 
 
A hipótese atômica de Dalton foi publicada em 1808 no livro A 
New System of Chemical Philosophy, e era baseada nos seguintes 
postulados: 
 
1)Todo elemento é constituído por partículas extremamente pequenas 
chamadas átomos. 
2)Os átomos são indestrutíveis e imutáveis,ou seja, não podem ser criados 
ou destruídos. 
2)Os átomos de um mesmo elemento são todos idênticos; os átomos de 
diferentes elementos são diferentes e têm diferentes propriedades. 
3)Os átomos se combinam em proporções fixas em massa para formarem 
compostos. 
4)Em uma reação química, os átomos não são criados nem destruídos, 
durante a reação ocorre apenas um rearranjo de átomos. 
O modelo de Dalton foi abandonado por não conseguir explicar 
a natureza elétrica da matéria. 
 
Modelo de Sir J. J. Thomson (1897) 
 
O modelo de Thomson foi baseado no estudo dos tubos de raios 
catódicos, um experimento descoberto por Geissler e Crookes em 1856, que 
consiste em aplicar descargas elétricas em um gás à baixa pressão contido 
em um tubo de vidro. No experimento são formados raios constituídos por 
partículas que possuem as seguintes características: propagação retilínea, 
massa e carga elétrica negativa. 
Thomson foi o primeiro a medir a razão carga/massa da partícula 
do raio catódico que, posteriormente, foi denominada elétron. Após a 
descoberta do elétron, Thomson propôs um novo modelo atômico - uma 
esfera maciça positivamente carregada, de material gelatinoso ou pastoso, 
com elétrons incrustados homogeneamente por toda estrutura, tornando-a 
neutra. Esse modelo ficou conhecido como pudim de ameixas ou passas. 
 
 
O modelo de Thomson foi abandonado por não conseguir 
explicar os desvios observados no experimento de Rutherford, que será 
discutido a seguir. 
 
 
Modelo atômico de Ernest Rutherford (1913) 
 
Em 1910, Rutherford com a ajuda de dois colaboradores, Hans 
Geiger (1882-1945) e Ernest Marsden (1889-1970), realizou um 
experimento que procurava comprovar que o modelo atômico de Thomson 
estava correto. O experimento consistia em bombardear uma fina folha de 
ouro com poucos milhares de camadas de átomos de espessura (0, 0001 cm), 
com partículas alfa (α2+) emitidas pelo elemento radioativo Polônio. 
Considerando que o modelo de Thomson era correto, Rutherford concluiu 
que em nenhum lugar durante a passagem da folha de ouro as partículas alfa 
encontrariam uma concentração alta de carga, sendo assim, em nenhum 
momento seriam exercidas grandes forças de atração ou repulsão sobre as 
partículas. Portanto, a maioria das partículas atravessaria a lâmina de ouro 
sem sofrer desvios e um pequeno número sofreria desvios muito pequenos 
,ocasionais, na ordem de um grau. 
 
 
Resultado esperado em relação 
ao modelo de Thomson 
 
 No entanto, durante o experimento foi verificado que um 
pequeno número de partículas sofria grandes desvios e que, cerca de 1 em 
20.000 era defletida para trás. A figura a seguir mostra os resultados obtidos 
no experimento, observe: 
 
 
 
Após refletir por quase dois anos a respeito dos desvios 
observados, Rutherford postulou que o átomo era constituído por duas 
regiões bem distintas,as quais ele denominou núcleo e eletrosfera. 
 
➢ Núcleo = região extremamente pequena contendo a maior parte 
da massa do átomo, e a totalidade da carga positiva. 
➢ Eletrosfera = região extremamente grande em relação ao 
diâmetro do núcleo, constituída principalmente por espaços 
vazios com elétrons girando em órbitas circulares em torno do 
núcleo. 
Assista o vídeo sobre o modelo de 
Thomson 
 
https://youtu.be/-6OLeXTQNBY 
 
https://youtu.be/-6OLeXTQNBY
 
Modelo planetário 
 
A figura a seguir mostra a interpretação de Rutherford para os 
desvios observados,veja: 
 
 
 
Atenção! 
➢ Em 1919, Rutherford identifica a partícula responsável pela 
carga positiva do átomo, o próton, e levanta a hipótese de que no 
interior do núcleo deveria haver outra partícula, eletricamente 
neutra, mas com massa semelhante à do próton. 
➢ Em 1932, James Chadwick descobriu uma partícula sem carga 
elétrica com massa praticamente idêntica a do próton, que ele 
denominou nêutrons. 
 
 
 
 
 
Exercícios propostos 
 
01 - (ENEM) Em 1808, Dalton publicou o seu famoso livro intitulado Um 
novo sistema de filosofia química (do original A New System of Chemical 
Philosophy), no qual continha os cinco postulados que serviam como 
alicerce da primeira teoria atômica da matéria fundamentada no método 
científico. Esses postulados são numerados a seguir: 
 
1. A matéria é constituída de átomos indivisíveis. 
2. Todos os átomos de um dado elemento químico são idênticos 
em massa e em todas as outras propriedades. 
3. Diferentes elementos químicos têm diferentes tipos de átomos; 
em particular, seus átomos têm diferentes massas. 
4. Os átomos são indestrutíveis e nas reações químicas mantêm 
suas identidades. 
5. Átomos de elementos combinam com átomos de outros 
elementos em proporções de números inteiros pequenos para 
formar compostos. 
 
Após o modelo de Dalton, outros modelos baseados em outros dados 
experimentais evidenciaram, entre outras coisas, a natureza elétrica da 
matéria, a composição e organização do átomo e a quantização da energia no 
modelo atômico. 
OXTOBY, D. W.; GILLIS, H. P.; BUTLER, L. J. 
Principles of Modern Chemistry. Boston: Cengage Learning, 2012 
(adaptado). 
 
Com base no modelo atual que descreve o átomo, qual dos postulados de 
Dalton ainda é considerado correto? 
 
a)1 
b)2 
c)3 
d)4 
e)5 
 
02 - (UCBA) Uma semelhança entre os modelos atômicos de Dalton e de 
Thonson está no fato de ambos considerarem que o átomo: 
 
a)é maciço 
b)é constituído por prótons, nêtrons e elétrons. 
c)apresenta elétrons em camadas. 
d)é semelhante ao sistema solar. 
e)possui núcleo e eletrosfera. 
 
03 - (UFMG) Na experiência de espalhamento de partículas alfa, conhecida 
como “experiência de Rutherford”, um feixe de partículas alfa foi dirigido 
contra uma lâmina finíssima de ouro, e os experimetadores (Geiger e 
Marsden) observaram que um grande número dessas partículas atravessava 
a lâmina sem sofrer desvios, mas que um pequeno número sofria desvios 
muitos acentuados.Esse resultado levou Rutherford a modificar o modelo 
atômico de Thomson, propondo a existência de um núcleo de carga 
positiva, de tamanho reduzido e com, praticamente, toda a massa do 
átomo.Assinale a alternativa quer apresenta o resultado que era previsto 
para o experimento de acordo com o modelo de Thomson. 
 
a)A maioria das partículas atravessaria a lâmina de ouro sem sofrer desvios 
e um pequeno número sofreria desvios muito pequenos. 
b)a maioria das partículas sofreria grandes desvios ao atravessar a lâmina. 
c)A totalidade das partículas atravessaria a lâmina de ouro sem sofrer 
nenhum desvio. 
d)A totalidade das partículas ricochetearia ao se chocar contra a lâmina de 
ouro, sem conseguir atravessa-la. 
 
04 - (Unimontes MG) A figura abaixo mostra o experimento de Rutherford 
com o uso deuma lâmina de ouro e partículas . 
 
Supondo que esse experimento fosse realizado com átomos que tivessem a 
estrutura proposta pelo modelo de Thomson, pode-se afirmar que 
 
a)as partículas  atravessariam a lâmina de ouro, sendo observados poucos 
desvios. 
b)o anteparo apresentaria manchas luminosas dispersas de forma 
homogênea. 
c)os átomos da folha de ouro impediriam totalmente a passagem das 
partículas . 
d)os núcleos e elétrons dos átomos da lâmina de ouro absorveriam as 
partículas. 
 
05 - (UNIFOR CE) A charge abaixo apresenta o pensamento filosófico 
usado na inspiração para a ideia de átomo.Observe-a atentamente, reflita e 
assinale a alternativa que corresponde ao conceito mais próximo de átomo 
que a charge ilustra. 
 
Assista os vídeos sobre o modelo de 
Rutherford 
 
https://youtu.be/bJSb-VtaI3U 
https://youtu.be/gutvMkibHCA 
 
 
https://youtu.be/bJSb-VtaI3U
https://youtu.be/gutvMkibHCA
 
 
a)a charge ilustra a ideia de que os átomos são arredondados. 
b)a charge ilustra a ideia de que a matéria é formada por partículas divisíveis. 
c)a charge ilustra a ideia de que a matéria é formada por partículas 
indivisíveis. 
d)a charge ilustra a ideia de que átomos não existem. 
e)a charge ilustra que é fácil quebrar o átomo usando o mesmo princípio dos 
quadros apresentados. 
 
06 - (Unimontes MG) A busca da simplicidade dentro da complexidade da 
natureza levou John Dalton a propor o seu modelo de átomo, tendo como 
base as razões das massas dos elementos que se combinaram para formar 
compostos.A hipótese atômica que CONTRARIA o modelo proposto por 
Dalton é: 
 
a)uma transformação resulta em novos átomos. 
b)os átomos de um mesmo elemento são idênticos. 
c)átomos diferentes apresentam massas diferentes. 
d)um composto resulta da combinação de átomos. 
 
07 - (FFFCMPA RS) De acordo com a teoria atômica de Dalton (1766–
1844) assinale a alternativa correta. 
 
a)O átomo possui partículas de carga negativa que estão em órbita de um 
núcleo de carga positiva. 
b)No núcleo atômico existem partículas de carga nula, denominadas 
nêutrons. 
c)Átomos de elementos diferentes possuíam diferentes massas e 
propriedades. 
d)O átomo era uma esfera sólida que possuía partículas de carga negativa em 
sua superfície, semelhante a um “pudim de passas”. 
e)Dois elétrons de mesmo spin não podem ser encontrados dentro de um 
mesmo orbital. 
 
08 - (IME RJ) Os trabalhos de Joseph John Thomson e Ernest Rutherford 
resultaram em importantes contribuições na história da evolução dos 
modelos atômicos e no estudo de fenômenos relacionados à matéria. Das 
alternativas abaixo, aquela que apresenta corretamente o autor e uma de 
suas contribuições é: 
 
a)Thomson - Concluiu que o átomo e suas partículas formam um modelo 
semelhante ao sistema solar. 
b)Thomson - Constatou a indivisibilidade do átomo. 
c)Rutherford - Pela primeira vez, constatou a natureza elétrica da matéria. 
d)Thomson - A partir de experimentos com raios catódicos, comprovou a 
existência de partículas subatômicas. 
e)Rutherford - Reconheceu a existência das partículas nucleares sem carga 
elétrica, denominadas nêutrons. 
 
09 -(UFG GO) Em um determinado momento histórico, o modelo 
atômico vigente e que explicava parte da constituição da matéria 
considerava que o átomo era composto de um núcleo com carga positiva. 
Ao redor deste, haviam partículas negativas uniformemente distribuídas. A 
experiência investigativa que levou à proposição desse modelo foi aquela 
na qual 
 
a)realizou-se uma série de descargas elétricas em tubos de gases rarefeitos. 
b)determinou-se as leis ponderais das combinações químicas. 
c)analisou-se espectros atômicos com emissão de luz com cores 
características para cada elemento. 
d)caracterizou-se estudos sobre radioatividade e dispersão e reflexão de 
partículas alfa. 
e)providenciou-se a resolução de uma equação para determinação dos níveis 
de energia da camada eletrônica. 
 
10 - (UECE) Há cerca de dois mil e quinhentos anos, o filósofo grego 
Demócrito disse que se dividirmos a matéria em pedacinhos, cada vez 
menores, chegaremos a grãozinhos indivisíveis, que são os átomos (a = não 
e tomo = parte). Em 1897, o físico inglês Joseph Thompson (1856-1940) 
descobriu que os átomos eram divisíveis: lá dentro havia o elétron, partícula 
com carga elétrica negativa. Em 1911, o neozelandês Ernest Rutherford 
(1871-1937) mostrou que os átomos tinham uma região central compacta 
chamada núcleo e que lá dentro encontravam-se os prótons, partículas com 
carga positiva. Atente à figura a seguir, que representa o núcleo e a eletrosfera 
do átomo. 
 
 
Com relação à figura acima, é correto afirmar que 
 
a)o núcleo é muito pequeno, por isso, tem pouca massa se comparado à massa 
do átomo. 
b)mais de 90% de toda a massa do átomo está na eletrosfera. 
c)considerando as reais grandezas do núcleo e da eletrosfera do átomo, se 
comparadas às suas representações na figura, o tamanho da eletrosfera está 
desproporcional ao tamanho do núcleo. 
d)a massa do núcleo é bem maior do que a massa da eletrosfera, cuja relação 
fica em torno de 100 vezes. 
 
GABARITO: 
 
01) Gab: E 
02) Gab: A 
03) Gab: A 
04) Gab: A 
05) Gab: C 
06) Gab: A 
07) Gab: C 
08) Gab: D 
09) Gab: D 
10) Gab: C