Resumo de quimica: Modelos atômicos e partículas fundamentais - Rutherford

 

Depois do modelo atômico de Thomson, o próximo modelo atômico que iremos estudar será o modelo de Rutherford. Tanto no modelo de Dalton quanto no de Thomson, vimos que o átomo é uma esfera maciça e homogênea. O modelo de Rutherford irá questionar exatamente isso: o átomo é de fato a esfera maciça e homogênea?

O modelo de Rutherford vai afirmar que não, o átomo não é uma esfera maciça e homogênea. Para esclarecermos como ocorre o modelo, temos que levar em conta o seu experimento. O experimento que vai explicar o modelo de Rutherford é o Experimento de Rutherford, que também contou com a ajuda de seus dois auxiliares, Geiger e Marsden. Então, temos o anteparo de chumbo, vamos colocar uma fonte de partículas alfa, que pode ser rádio, polônio ou qualquer fonte de partícula alfa. Nesse caso, o experimento foi feito com polônio. Esse polônio é uma fonte de partículas alfa, que são partículas que têm carga positiva e massa. O que ele fez foi bombardear esse feixe sobre uma lâmina de ouro finíssima, que possui um anteparo com material fluorescente em seu entorno e irá brilhar quando entrar em contato com as partículas alfa. Se nós levássemos em conta o modelo de Thomson, era esperado que todas as suas partículas alfa atravessassem a lâmina de ouro. Como o átomo é maciço e homogêneo, apesar de ter elétrons com carga negativa e uma massa positiva, o esperado era que todas as partículas alfa atravessassem a lâmina de ouro e batessem no anteparo na parte detrás, segundo modelo Thomson. No entanto, o que aconteceu de fato foi que quase todas as partículas alfa atravessavam a lâmina de ouro e batiam atrás do anteparo. Depois de muito tempo de experimento, Rutherford acabou percebendo que alguns desses feixes de partículas alfa que acabavam batendo na lâmina de ouro, desviavam-se da trajetória do feixe inicial. Então, algumas delas desviavam para o anteparo e outras inclusive voltavam. Esse comportamento das partículas alfas era inesperado segundo o modelo de Thomson. O que Rutherford percebeu era que o átomo, na verdade, não era maciço e homogêneo, então ele tinha uma região que concentrava muita massa e outra que praticamente não possuía massa. Dessa forma, a proposta do Rutherford foi de que o átomo possuísse uma região que concentrasse toda a massa e tivesse carga positiva (porque os feixes de partículas alfa tem carga positiva, tinham que rebater em algum canto). Sua proposta era uma região, que ele chamou de núcleo, denso, positivo e bem pequeno, que contém grandes espaços vazios, pelos quais os feixes de partículas alfa atravessavam sem sofrer desvios. Por que ele propôs isso? Nós temos aqui, pensando que a nossa lâmina de ouro é formada por átomos circulares, que esses átomos de ouro continham uma pequena região no centro de cada um deles que possuía carga positiva e concentrava praticamente toda a massa do átomo. Ele pensou isso porque, se tirássemos um feixe de partículas alfa qualquer, a maioria deles irá de fato atravessar a camada de átomos de ouro, porque ele só vai bater em alguma região que tenha carga positiva. Então, ela vai acabar passando pelos espaços vazios, mas vez por outra pode acontecer de um feixe de partículas alfa bater no núcleo de um átomo de ouro e, quando ele batesse nesse núcleo, sofreria desvios, podendo até mesmo voltar. Essa era a ideia do modelo de Rutherford, que houvesse um núcleo denso e positivo que concentrasse praticamente toda a massa do átomo e grandes espaços vazios, nos quais os elétrons estavam orbitando. Essa é a ideia do modelo de Rutherford, em que nós temos um feixe de partículas alfa, os grandes espaços vazios nos quais estavam orbitando os elétrons e os núcleos densos, positivos e pequenos. Em suma, o átomo de Rutherford continha um núcleo positivo, denso e pequeno e em torno desse núcleo temos elétrons orbitando em grandes espaços vazios. O modelo de Rutherford também pode ser chamado de modelo sistema solar, em uma analogia ao sistema solar. Nesse caso, o núcleo seria o sol, que é o centro do sistema solar, e em torno dele há os elétrons, que seriam os planetas girando em torno do núcleo. Aqui, nós temos a eletrosfera com os elétrons, espaços vazios e, desse modo, seria semelhante ao modelo de sistema solar.