Explicamos o que é o modelo atômico de Rutherford e seus principais postulados. Além disso, como foi o experimento de Rutherford.
Qual é o modelo atômico de Rutherford?
O modelo atômico de Rutherford, como o próprio nome indica, foi um dos modelos propostos para explicar a estrutura interna do átomo. Em 1911, o químico e físico britânico Ernest Rutherford propôs este modelo com base nos resultados de suas experiências com folhas de ouro.
Este modelo constituiu uma ruptura com modelos anteriores, como o modelo atômico de Dalton e o modelo atômico de Thompson, e um avanço em relação ao modelo atualmente aceito.
Em seu modelo atômico, Rutherford propôs que Os átomos têm um núcleo central onde se encontra a maior parte de sua massa.. Além disso, segundo essa teoria, esse núcleo tem carga elétrica positiva e é orbitado por partículas com carga oposta e tamanho menor (elétrons).
Segundo suas considerações, o átomo funcionava como um Sistema Solar de elétrons que orbitam em torno de um núcleo atômico mais pesado, como fazem os planetas ao redor do Sol.
O modelo atômico de Rutherford pode ser resumido nas três proposições seguintes:
- A maior parte da massa atômica está concentrada no núcleo, maior e mais pesado que o restante das partículas, e dotado de carga elétrica positiva.
- Ao redor do núcleo e a grandes distâncias dele estão os elétrons, com carga elétrica negativa, que o orbitam em trajetórias circulares.
- A soma das cargas elétricas positivas e negativas de um átomo deve resultar em zero, ou seja, devem ser iguais, para que o átomo seja eletricamente neutro.
Rutherford não apenas propôs essa estrutura para o átomo, mas também calculou seu tamanho e o comparou com o tamanho do núcleo, chegando à conclusão de que um bom parte da composição do átomo é espaço vazio.
Esse modelo, por outro lado, apresenta certas limitações que poderiam ser superadas com o avanço do conhecimento e da tecnologia:
- Não era possível explicar como era possível que um conjunto de cargas positivas se mantivessem juntas no núcleo atômico, já que elas deveriam se repelir, já que são todas cargas de mesmo sinal.
- A estabilidade do átomo não poderia ser explicada, pois ao considerar os elétrons carregados negativamente que giram em torno do núcleo positivo, em algum momento esses elétrons devem ter perdido energia e colapsado contra o núcleo.
O modelo atômico de Rutherford vigorou por pouco tempo, sendo substituído pelo modelo atômico proposto pelo físico dinamarquês Niels Bohr em 1913, que resolveu algumas das limitações e incorporou as propostas teóricas desenvolvidas por Albert Einstein em 1905.
Veja também: Próton
experimento de Rutherford
Método Experimental de Rutherford Começou a partir de várias folhas finas de ouro que seriam bombardeadas em laboratório com núcleos de hélio. (partículas alfa, que têm carga positiva), medindo assim os ângulos de deflexão do feixe de partículas ao passar pelo ouro.
Esse comportamento, que às vezes chegava a desvios de até 90°, não condizia com o modelo atômico proposto por Thompson, então vigente.
O modelo de Thompson propõe que o átomo é uma esfera positiva., com os elétrons carregados negativamente embutidos nele. Por isso o modelo se assemelha a um pudim com passas: o pudim seria o átomo e as passas seriam os elétrons.
Por outro lado, o modelo de Rutherford estabelece que o átomo tem uma carga positiva concentrada no núcleo e os elétrons orbitam em torno dele. Se o átomo tivesse a estrutura proposta por Thompson, as partículas alfa (positivas), ao passarem pela folha de ouro, deveriam seguir suas trajetórias ou desviar muito pouco. No entanto, o que aconteceu é que foram observados desvios dessas partículas de até 90 e 180°, o que mostrou que o átomo realmente tem uma carga positiva concentrada em seu centro (como propôs Rutherford) e não distribuída em uma esfera (como proposto por Thompson).
