Quimica Geral - modelo atômico de Rutherford

Foi o cientista inglês Ernest Rutherford quem modificou significativamente o modelo atômico, discordando da indivisibilidade do átomo.

A famosa experiência de Rutherford está representada a seguir:

Utilizando material radioativo (polônio) que emite partículas alfa com grande intensidade dentro de uma caixa de chumbo, Rutherford bobardeou uma finíssima lâmina de ouro (0,0001 mm de espessura) com as partículas alfa.

Ruthertford queria estudar as trajetórias das partículas alfa e também os resultados das colisões com os átomos de ouro. Para isso colocou um anteparo cilíndrico ao redor da lâmina de ouro. Este anteparo é revestido com um material fluorescente (sulfeto de zinco) e quando o anteparo é atingido pela partícula alfa há emissão de luz visível.

Uma região de intensa e constante fluorescência apareceu no anteparo, exatamente na direção das emissões alfa. Em outros pontos do anteparo apareciam, de tempos em tempos, pontos luminosos.

Interpretação:

A maioria das partículas alfa atravessam a lâmina de ouro como se esta fosse uma peneira. Esta observação levou a concluir que a matéria é praticamente oca, isto é, a maior parte da matéria é formada por espaço vazio.

Poucas partículas alfa atravessaram a lâmina de ouro com pequenos desvios. Esta observação levou a concluir que existe uma pequena região com carga igual às partículas alfa, pois houve repulsão.

Poucas partículas alfa foram refletidas de volta, indicando que existe uma pequena região com alta densidade.

Proposições de Rutherford:

1) O átomo deve ser constituído por uma parte central que foi denominada núcleo. Este deve ter carga positiva, pois repele violentamente as partículas alfa, que possuem carga positiva, quando passam próximas ao núcleo.

2) Analisando o número de partículas alfa que sofreram desvios, em relação aquelas que atravessara normalmente a lâmina, conclui-se que o tamanho do núcleo deve ser extremamente pequeno em relação ao átomo. Os cálculos probabilísticos feitos indicaram que o núcleos deveria ter raio de 10.000 a 100.000 menor do que o raio do átomo.

3) Se o átomo tivesse apenas núcleos positivos e nada mais, qualquer matéria, como a lâmina de ouro, seria eletricamente muito positiva. Para contornar esse fato, Rutherford admitiu que a carga nuclear seria equilibrada por elétrons. Esses elétrons não poderiam estar parados, pois seriam atraídos para o núcleo e o átomo seria um sistema instável. Foi admitido um equilíbrio dinâmico: "Os elétrons devem girar ao redor do núcleo, em órbitas circulares". Como o átomo é eletricamente neutro, a carga total dos elétrons deve ser igual à carga do núcleo.

OBS.: este modelo é o primeiro Modelo Atômico Nuclear, ou seja, o átomo possui núcleo.

Representação gráfica:

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