Qual a diferença entre o modelo atómico proposto Thomson e o de Rutherford?

O modelo atômico de Thomson foi proposto no ano de 1898 pelo físico inglês Joseph John Thomson ou, simplesmente, J.J. Thomson. Após ter diversas evidências experimentais sobre a existência do elétron, ele derrubou a teoria da indivisibilidade do átomo proposta por John Dalton.

Thomson, a partir de seu modelo, confirmou e provou a existência de elétrons (partículas com carga elétrica negativa) no átomo, ou seja, o átomo possui partículas subatômicas.

Tópicos deste artigo

• 1 - Mapa Mental: Modelo Atômico de Thomson
• 2 - Considerações propostas pelo modelo atômico de Thomson
• 3 - Novidades propostas ao átomo pelo modelo de Thomson
• 4 - Problemas apontados para o átomo de Thomson

Mapa Mental: Modelo Atômico de Thomson

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Thomson propôs seu modelo atômico tendo como base descobertas relacionadas com a radioatividade e experimentos realizados com o tubo de raios catódicos construído pelos cientistas Geissler e Crookes. Veja uma representação desse tubo:

Quando um gás rarefeito, em baixa pressão, é submetido a uma alta tensão elétrica (por exemplo, 15000 V), produz um feixe de luz (composto por cargas elétricas) que parte do cátodo (polo negativo) em direção ao ânodo (polo positivo).

Com esse experimento, Thomson chegou à conclusão de que, quando os átomos do material gasoso no interior do tubo eram submetidos a uma alta tensão, seus elétrons eram arrancados e direcionados até a placa positiva.

Considerações propostas pelo modelo atômico de Thomson

Com os experimentos realizados com o tubo de raios catódicos, Thomson propôs sua interpretação de como seria o átomo e sua constituição. Assim, de acordo com ele:

• O átomo é uma esfera, mas não maciça como propunha o modelo atômico de John Dalton;
• O átomo é neutro, já que toda matéria é neutra;
• Como o átomo apresenta elétrons, que possuem cargas negativas, logo, deve apresentar partículas positivas para que a carga final seja nula;
• Os elétrons não estão fixos ou presos no átomo, podendo ser transferidos para outro átomo em determinadas condições;
• O átomo pode ser considerado como um fluido contínuo de cargas positivas onde estariam distribuídos os elétrons, que possuem carga negativa;
• Associou o seu modelo a um pudim de passas (as quais representam os elétrons);
• Como os elétrons que estão espalhados apresentam a mesma carga, existe entre eles uma repulsão mútua, o que faz com que estejam uniformemente distribuídos na esfera.

Novidades propostas ao átomo pelo modelo de Thomson

O modelo atômico de Thomson foi o segundo proposto para o átomo. O primeiro modelo foi formulado por John Dalton.

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O modelo de Thomson tratou de novos conhecimentos sobre o átomo que até então não haviam sido propostos por falta de embasamento cientifico, como:

• Natureza elétrica da matéria;
• Divisibilidade do átomo;
• Presença de partículas pequenas e com carga no átomo.

Problemas apontados para o átomo de Thomson

Vários físicos na época da proposta do modelo atômico de Thomson, pautados nas teorias da Física Clássica, apontaram algumas incoerências presentes nesse modelo:

• Thomson propôs que o átomo apresentava uma estabilidade em relação à distribuição uniforme dos elétrons, o que poderia ser modificado por influência de energia. Porém, a Física Clássica, com base no eletromagnetismo, não permite a existência de um sistema estável pautado apenas na repulsão entre as partículas de mesma carga;
• Para Thomson, os elétrons estão distribuídos uniformemente no átomo, mas eles têm a capacidade de se deslocar de forma acelerada e, por isso, devem emitir radiação eletromagnética em certas frequências especificas. Todavia, isso não era observado.
• O modelo de Thomson era muitas vezes ineficaz para explicar propriedades atômicas, como sua composição e organização.

* Mapa mental por Victor Ricardo Ferreira
Professor de Química

Por Me. Diogo Lopes Dias

Quando falamos de átomo, logo nos vêm à mente os diferentes modelos atômicos propostos ao longo da história da ciência. Os filósofos gregos primeiramente propuseram a ideia de que a matéria era formada de partículas bem pequenas e que essas partículas eram indivisíveis. Essas partículas foram denominadas de átomos.

Embora tenha ficado por muito tempo no esquecimento, a ideia de átomo, ou melhor, a ideia da existência de uma partícula que fosse indivisível, reapareceu nos estudos realizados sobre as reações químicas no século XIX.

Com a finalidade de explicar alguns fatos experimentais observados nas reações químicas, no ano de 1808, o cientista John Dalton introduziu a ideia de que todo e qualquer tipo de matéria seria formado por partículas indivisíveis, denominadas de átomos.

Com o passar do tempo, os estudos ficaram cada vez mais profundos na busca de uma explicação concreta, um modelo atômico útil, pois um modelo só é útil enquanto explica de forma correta determinado fenômeno ou experimento sem entrar em conflito com experimentos anteriormente realizados.

Na busca por um modelo plausível, ou seja, um modelo que melhor explicasse um fenômeno, vários modelos foram elaborados,mas somente três deles ganharam destaque. São os Modelos de Thomson, Rutherford e Bohr.

Tópicos deste artigo

• 1 - Mapa Mental: Modelos Atômicos
• 2 - Modelo Atômico de Thomson
• 3 - Modelo Atômico de Rutherford
• 4 - Modelo Atômico de Bohr

Mapa Mental: Modelos Atômicos

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Modelo Atômico de Thomson

O modelo atômico de Thomson é conhecido como “pudim de passas” e enuncia que o átomo é uma esfera de carga elétrica positiva, não maciça e que nele se encontram cargas negativas estáticas distribuídas uniformemente, de modo que sua carga elétrica total é nula.

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Modelo Atômico de Rutherford

Rutherford, com a intenção de aprofundar seus estudos, foi para a Inglaterra submeter-se à orientação de Thomson nas investigações sobre as propriedades dos raios X e das emissões radioativas. Em seus estudos, ele conseguiu, por meio de experimentos, bombardear uma fina lâmina de ouro com partículas alfa (núcleo do átomo de hélio). Ele percebeu que a maioria das partículas alfa emitidas atravessava a lâmina sem sofrer qualquer desvio. Todavia, uma pequena parte das partículas sofria um desvio. Com isso, ele pôde concluir que o átomo possuía um pequeno núcleo e uma grande região vazia.

Em seu experimento, Rutherford enunciou que os elétrons eram dotados de cargas negativas, mas no núcleo se encontravam as cargas positivas. Dessa forma, baseando-se no sistema planetário, Rutherford propôs para o átomo de hidrogênio um modelo semelhante.

Modelo Atômico de Bohr

Aprofundando-se no modelo proposto por Rutherford, Niels Bohr, em 1923, conseguiu completá-lo introduzindo a ideia de que os elétrons só se movem ao redor do núcleo quando estão alocados em certos níveis de energia. Dessa forma, um elétron só poderia mudar de nível se ganhasse ou perdesse energia.

Bohr foi questionado sobre o fato de que, se o elétron emitisse energia sem parar, ele se chocaria com o núcleo, podendo gerar um colapso. Esse questionamento passou por várias formulações até ser reformulado pelo cientista Louis de Broglie, que diz que os elétrons giram ao redor do núcleo, mas não em órbitas definidas como tinha afirmado Bohr.

Por Domiciano Marques
Graduado em Física

* Mapa Mental por Me.Rafael Helerbrock

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