Como seria o resultado do experimento de Rutherford sobre o átomo na visão de Thomson sobre o átomo?

O átomo é a menor porção em que pode ser dividido um elemento químico, até fins do século XIX, era considerado a menor porção da matéria. Mas nas duas últimas décadas daquele século, as descobertas do próton e do elétron revelaram o equívoco dessa idéia.

Através de experimentos científicos com descargas elétricas de gases e com a radioatividade, o físico inglês Joseph John Thomson em 1903 modificou o modelo atômico de Dalton. Ele acreditava que a matéria era formada por cargas elétricas positivas e negativas distribuídas, ao acaso, na esfera. A quantidade de cargas positivas e negativas seriam iguais e dessa forma o átomo seria eletricamente neutro.

As experiências realizadas no século XIX, juntamente com o átomo de Thomson, possibilitaram a descoberta do próton e do elétron. O modelo atômico de Thomson consiste em uma esfera carregada positivamente e que elétrons de carga negativa ficam incrustados nessa. Este modelo de átomo, muitas vezes é chamado de modelo de "pudim de ameixas".

Segundo Thomson, os elétrons deveriam ser distribuídos uniformemente nos átomos em decorrência da repulsão eletrostática entre eles (cargas de sinais iguais se repelem), mas poderiam oscilar em torno de suas posições de equilíbrio emitindo radiação eletromagnética (segundo o Eletromagnetismo, elétrons oscilando emitem radiação).
Mais tarde, com novos experimentos, Thomson postulou que os elétrons estavam situados em anéis e esses se movimentam em órbitas ao redor da esfera positiva.

Embora esse aspecto do modelo de emissão de radiação fosse qualitativamente consistente com as observações, não apresentava concordância quantitativa com o que era medido experimentalmente, indicando que esse modelo deveria ser abandonado.

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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.

No ano de 1911, o físico neozelandês Ernest Rutherford conduziu um experimento muito importante que mudou o modo como o átomo era visto pelos cientistas da época. Até o momento, o modelo atômico aceito era o de Thomson, que dizia que o átomo seria uma esfera positiva, não maciça, incrustada de elétrons e com carga elétrica total nula.

O experimento em questão é demonstrado na figura abaixo, onde temos uma amostra do elemento radioativo polônio dentro de um bloco de chumbo. A radiação alfa (α) que saía do polônio passava por um pequeno orifício do bloco de chumbo e ia em direção a uma finíssima lâmina de ouro. Atrás dessa lâmina de ouro havia um anteparo fluorescente, pois foi recoberto de sulfeto de zinco, que mostraria uma luminosidade onde as partículas alfa incidissem.

O resultado observado foi o seguinte:

1. A maioria das partículas continuou sua trajetória atravessando a lâmina de ouro;

2. Poucas partículas atravessaram a lâmina e desviaram-se de sua trajetória;

3. Poucas partículas foram refletidas, não atravessando a lâmina.

Cada um desses fatos levou Rutherford à conclusão de que o modelo de Thomson estava incorreto:

1. O fato de a grande maioria das partículas alfa atravessar a lâmina de ouro indica que a maior parte do átomo trata-se, na verdade, de espaços vazios;

2. O fato de poucas partículas que atravessaram a lâmina de ouro terem sofrido um desvio na sua trajetória indica que elas se aproximavam de alguma região do átomo que tivesse a mesma carga que elas, isto é, carga positiva, sendo assim repelidas;

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3. As poucas partículas que foram rebatidas pela lâmina de ouro indicavam que o átomo possui uma região maciça que impedia essa passagem, com carga igual, isto é, positiva. As partículas refletidas bateriam de frente com essa região.

Explicação do experimento de Rutherford e modelo do átomo

Essas observações levaram Rutherford a criar um novo modelo atômico:

Modelo atômico de Rutherford: O átomo possui uma região central chamada de núcleo atômico, onde fica praticamente toda a massa do átomo e que apresenta carga positiva, e uma região denominada de eletrosfera, onde os elétrons ficam girando ao redor do núcleo.

Esse modelo de Rutherford ficou conhecido como sistema planetário ou sistema solar, porque o Sol seria o núcleo, enquanto os planetas seriam os elétrons que ficam girando ao redor.

Alguns anos mais tarde a terceira partícula subatômica (nêutron) foi descoberta e alterou-se um pouco o modelo de Rutherford. O núcleo atômico era composto pelos prótons (partículas positivas) e nêutrons (partículas neutras), compondo quase que a massa total do átomo:

Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química

Por Jennifer Rocha Vargas Fogaça

Qual seria o resultado do experimento de Rutherford?

Quais as conclusões feitas por Rutherford para derrubar o modelo atómico de Thomson?

Qual a principal diferença entre o modelo atómico de Rutherford e o de Thomson explique resumidamente o experimento da folha de ouro realizado por Rutherford?

Qual e o processo significativo que diferencia o modelo de Rutherford do modelo proposto por Thomson?