O Modelo Atômico de Thomson foi proposto pelo físico britânico J.J. Thomson em 1897. Neste modelo, Thomson descreve o átomo como uma esfera carregada positivamente, contendo elétrons distribuídos de forma uniforme. Este modelo foi a primeira tentativa de fornecer uma representação estrutural do átomo, descrevendo-o como uma espécie de “pudim de passas”, onde os elétrons estariam dispersos na massa positiva do átomo. Este modelo foi revolucionário para a época e contribuiu significativamente para o desenvolvimento da teoria atômica. No entanto, posteriormente, foi substituído por modelos mais complexos e precisos, como o Modelo Atômico de Rutherford.
Principais características do modelo de Thomson: estrutura atômica, elétrons, carga positiva, neutralidade.
O modelo atômico de Thomson foi proposto por J.J. Thomson no final do século XIX. Uma das principais características desse modelo é a ideia de que o átomo é uma esfera carregada positivamente, com elétrons distribuídos de forma uniforme em seu interior.
Segundo Thomson, os elétrons possuem carga negativa e estão imersos em uma “sopa” de carga positiva, o que garante a neutralidade elétrica do átomo como um todo. Essa distribuição de cargas permite que o átomo se mantenha estável e em equilíbrio.
A estrutura atômica proposta por Thomson revolucionou o entendimento da época sobre a constituição da matéria, fornecendo uma explicação para fenômenos como a condutividade elétrica dos metais e a formação de íons em soluções aquosas. A simplicidade e elegância desse modelo contribuíram para sua aceitação e popularização.
Apesar de suas contribuições significativas, o modelo de Thomson foi posteriormente substituído por teorias que ofereciam uma descrição mais detalhada e precisa da estrutura atômica, como o modelo de Rutherford e o modelo de Bohr. No entanto, as ideias fundamentais de Thomson sobre a presença de elétrons e carga positiva no átomo continuam sendo essenciais para a compreensão da natureza da matéria.
Principais características do modelo atômico: uma análise detalhada das propriedades fundamentais dos átomos.
O modelo atômico de Thomson, proposto por J.J. Thomson em 1904, foi um marco importante na compreensão da estrutura do átomo. Este modelo tinha como principal característica a ideia de que o átomo era uma esfera carregada positivamente, com elétrons distribuídos uniformemente em seu interior. Além disso, Thomson postulava que os elétrons estavam em movimento contínuo dentro do átomo, sem apresentar um padrão específico de distribuição.
Outra característica importante do modelo de Thomson era a ideia de que o átomo era uma estrutura indivisível, ou seja, não poderia ser dividido em partes menores. Esta visão contrastava com as teorias anteriores, que consideravam o átomo como uma estrutura composta por diferentes partículas subatômicas.
Apesar de suas contribuições significativas para a compreensão da estrutura atômica, o modelo de Thomson apresentava algumas limitações. Por exemplo, não conseguia explicar a estabilidade do átomo ou a presença de diferentes elementos químicos com propriedades distintas. Essas questões levaram ao desenvolvimento de modelos atômicos mais complexos, como o modelo de Rutherford e o modelo de Bohr.
Em resumo, o modelo atômico de Thomson foi um passo importante na evolução da teoria atômica, fornecendo insights valiosos sobre a estrutura e o comportamento dos átomos. Suas características fundamentais ajudaram a pavimentar o caminho para teorias mais avançadas e precisas, que continuam a ser exploradas e aprimoradas até os dias atuais.
Entenda a teoria de Thomson e suas contribuições para a física moderna.
O Modelo Atômico de Thomson foi proposto pelo físico britânico Joseph John Thomson no final do século XIX. Sua teoria revolucionou a compreensão da estrutura do átomo e suas contribuições para a física moderna foram de extrema importância.
Thomson postulou que o átomo era uma esfera carregada positivamente, com elétrons distribuídos de forma homogênea em seu interior. Essa ideia contradizia a visão vigente na época, que considerava o átomo como uma estrutura indivisível e maciça. Sua proposta de um modelo “pudim de passas” ajudou a explicar fenômenos como a condutividade elétrica dos materiais.
As contribuições de Thomson para a física moderna não se limitaram apenas ao Modelo Atômico. Ele também foi responsável pela descoberta do elétron, partícula fundamental para a compreensão da estrutura atômica. Sua investigação sobre o comportamento das cargas elétricas abriu caminho para o desenvolvimento da física de partículas e da eletrônica.
Em resumo, o Modelo Atômico de Thomson foi um marco na história da física, introduzindo conceitos fundamentais que pavimentaram o caminho para as teorias atômicas posteriores. Sua abordagem inovadora e suas contribuições pioneiras são reconhecidas até os dias de hoje como fundamentais para o desenvolvimento da ciência.
Fundamentos do modelo de Thomson: descoberta do elétron e estrutura atômica simplificada.
Fundamentos do modelo de Thomson: descoberta do elétron e estrutura atômica simplificada.
O modelo atômico de Thomson, proposto pelo físico J.J. Thomson em 1904, foi um marco na história da química e da física. Uma das principais contribuições desse modelo foi a descoberta do elétron, partícula subatômica com carga negativa.
Thomson realizou experimentos com tubos de raios catódicos e conseguiu comprovar a existência do elétron, demonstrando que a matéria não era indivisível, como se pensava na época. Essa descoberta revolucionou a compreensão da estrutura atômica, mostrando que os átomos não eram esferas maciças e indivisíveis, como se acreditava anteriormente.
O modelo de Thomson também propôs uma estrutura atômica simplificada, na qual os elétrons estavam distribuídos de forma homogênea em uma massa positiva, semelhante a “passas em um pudim”. Essa teoria, conhecida como “modelo do pudim de passas”, ajudou a explicar a estabilidade dos átomos e suas propriedades elétricas.
Em resumo, o modelo atômico de Thomson foi um importante passo na evolução da ciência, contribuindo para o entendimento da estrutura dos átomos e abrindo caminho para novas descobertas no campo da física e da química.
Modelo atômico de Thomson: características e postulados
O modelo atômico Thomson foi reconhecido no mundo para dar a primeira luz da configuração de prótons e elétrons na estrutura do átomo. Por meio dessa proposta, Thomson sugeriu que os átomos eram uniformes e continham uma carga positiva de maneira homogênea, com incrustações aleatórias de elétrons dentro de cada átomo.
Para descrevê-lo, Thomson comparou seu modelo com o pudim de ameixa. Esse símile foi posteriormente usado como um nome de modelo alternativo. No entanto, devido a várias inconsistências (teóricas e experimentais) sobre a distribuição de cargas elétricas no átomo, o modelo de Thomson foi descartado em 1911.
Origem
Este modelo atômico foi levantado pelo cientista inglês Joseph John “JJ” Thomson em 1904, a fim de explicar a composição dos átomos com base nas noções de que o conhecimento era conhecido até então.
Além disso, Thomson foi responsável pela descoberta do elétron no final do século XIX. Vale ressaltar que o modelo atômico de Thomson foi proposto logo após a descoberta do elétron, mas antes de se conhecer a existência de um núcleo atômico.
Portanto, a proposta consistia em uma configuração dispersa de todas as cargas negativas dentro da estrutura atômica que, por sua vez, eram constituídas por uma massa uniforme de carga positiva.
Caracteristicas
– O átomo tem uma carga neutra.
– Existe uma fonte de carga positiva que neutraliza a carga negativa dos elétrons.
– Essa carga positiva é distribuída uniformemente no átomo.
– Nas palavras de Thomson: “corpúsculos negativamente eletrificados” – isto é, elétrons – estão contidos na massa uniforme de carga positiva.
– Os elétrons podem flutuar livremente dentro do átomo.
– Os elétrons tinham órbitas estáveis, um argumento baseado na lei de Gauss. Se os elétrons se movessem através da “massa” positiva, as forças internas dos elétrons eram equilibradas com a carga positiva gerada automaticamente em torno da órbita.
– O modelo Thomson era conhecido popularmente na Inglaterra como modelo de pudim de ameixa, uma vez que a distribuição de elétrons proposta por Thomson era semelhante à disposição das ameixas naquela sobremesa.
Experiências para desenvolver o modelo
Thomson realizou vários testes com tubos de raios catódicos para testar as propriedades de partículas subatômicas e estabelecer as bases de seu modelo. Os tubos de raios catódicos são tubos de vidro cujo conteúdo de ar foi esvaziado quase inteiramente.
Esses tubos são eletrificados com uma bateria que polariza o tubo para ter uma extremidade de carga negativa (cátodo) e uma extremidade de carga positiva (ânodo).
Eles também são selados em ambos os lados e sujeitos a altos níveis de tensão, eletrificando dois eletrodos colocados no cátodo do dispositivo. Através desta configuração, a circulação de um feixe de partículas é induzida do cátodo para o ânodo do tubo.
Raios catódicos
Existe a origem do nome desse tipo de ferramenta, pois são chamadas raios catódicos devido ao ponto de saída das partículas no interior do tubo. Ao pintar o ânodo do tubo com um material como fósforo ou chumbo, uma reação é gerada na extremidade positiva, exatamente quando o feixe de partículas colide com ele.
Em suas experiências, Thomson determinou a deflexão do feixe em seu caminho do cátodo para o ânodo. Posteriormente, Thomson tentou validar as propriedades dessas partículas: basicamente a carga elétrica e a reação entre elas.
O físico inglês colocou duas placas elétricas com carga oposta nas extremidades superior e inferior do tubo. Devido a essa polarização, o feixe mudou para a placa carregada positivamente, colocada no batente superior.
Assim, Thomson mostrou que o raio catódico era constituído por partículas carregadas negativamente que, devido à carga oposta, eram atraídas para a placa carregada positivamente.
Evolução na investigação
Thomson evoluiu em suas suposições e, depois dessa descoberta, colocou dois ímãs em ambos os lados do tubo. Essa incorporação também afetou alguns desvios do raio catódico.
Ao analisar o campo magnético associado, Thomson conseguiu determinar a razão de carga de massa das partículas subatômicas e detectou que a massa de cada partícula subatômica era desprezível em comparação com a massa atômica.
JJ Thomson criou um dispositivo que precedeu a invenção e o refinamento do que agora é conhecido como espectrômetro de massa.
Este aparelho faz uma medição bastante precisa da relação entre massa e carga dos íons, que produz informações extremamente úteis para determinar a composição dos elementos presentes na natureza.
Repetição do experimento
Thomson realizou o mesmo experimento em várias ocasiões, modificando os metais usados para colocar os eletrodos no tubo de raios catódicos.
Finalmente, ele determinou que as propriedades do feixe permaneciam constantes, independentemente do material usado para os eletrodos. Ou seja, esse fator não foi decisivo na execução do experimento.
Os estudos de Thomson foram de grande benefício para explicar a estrutura molecular de algumas substâncias, bem como a formação de ligações atômicas.
Postulados
O modelo de Thomson reuniu em uma única declaração as conclusões favoráveis do cientista britânico John Dalton sobre a estrutura atômica e sugeriu a presença de elétrons dentro de cada átomo.
Além disso, Thomson também conduziu vários estudos sobre prótons no gás neon e, portanto, demonstrou a neutralidade elétrica dos átomos. No entanto, a carga positiva no átomo foi proposta como uma massa uniforme e não como partículas.
O experimento de raios catódicos de Thomson permitiu a afirmação dos seguintes postulados científicos:
– O raio catódico consiste em partículas subatômicas de carga negativa. Thomson inicialmente definiu essas partículas como “corpúsculos”.
– A massa de cada partícula subatômica é apenas 0,0005 vezes a massa de um átomo de hidrogênio.
– Essas partículas subatômicas são encontradas em todos os átomos de todos os elementos da Terra.
– Os átomos são eletricamente neutros; isto é, a carga negativa dos “corpúsculos” é equiparada à carga positiva dos prótons.
Modelo controverso
O modelo atômico de Thomson era altamente controverso na comunidade científica, pois contradiz o modelo atômico de Dalton .
Este último postulou que os átomos eram unidades indivisíveis, apesar das combinações que podem ser geradas durante as reações químicas.
Portanto, Dalton não contemplou a existência de partículas subatômicas – como elétrons – nos átomos.
Em contraste, Thomson encontrou um novo modelo que forneceu uma explicação alternativa da composição atômica e subatômica, após a descoberta do elétron.
O modelo atômico de Thomson foi rapidamente divulgado pelo símile com a popular sobremesa inglesa “pudim de ameixa”. A massa do pudim simboliza uma visão integral do átomo e as ameixas representam cada um dos elétrons que compõem o átomo.
Limitações
O modelo sugerido por Thomson desfrutou de grande popularidade e aceitação na época e serviu como ponto de partida para indagar sobre a estrutura atômica e refinar os detalhes associados.
A principal causa de aceitação do modelo foi o quão bem ele se adaptou às observações dos experimentos com raios catódicos de Thomson.
No entanto, o modelo teve oportunidades significativas de melhoria para explicar a distribuição de cargas elétricas no átomo, tanto positivas quanto negativas.
As investigações de Rutherfod
Posteriormente, na década de 1910, a escola científica liderada por Thomson continuou a pesquisa sobre modelos de estrutura atômica.
Foi assim que Ernest Rutherford, ex-aluno de Thomson, determinou as limitações do modelo atômico de Thomson, na companhia do físico britânico Ernest Marsden e do físico alemão Hans Geiger.
O trio de cientistas realizou vários experimentos com partículas alfa (α), ou seja, núcleos ionizados de moléculas 4He, sem a bainha de elétrons ao redor.
Esses tipos de partículas são constituídos por dois prótons e dois nêutrons; portanto, a carga positiva predomina. As partículas alfa são produzidas em reações nucleares ou por experimentos com decaimento radioativo.
Rutherford projetou um arranjo que permitia avaliar o comportamento das partículas alfa através de substâncias sólidas, como folhas de ouro.
Na análise do caminho, foi detectado que algumas partículas apresentavam um ângulo de desvio ao penetrar nas chapas de ouro. Em outros casos, uma leve recuperação também foi percebida no elemento de choque.
Após as descobertas com partículas alfa, Rutherfod, Marsden e Geiger contradizem o modelo atômico de Thomson e propuseram uma nova estrutura atômica.
Nova proposta
A contraproposta de Rutherford e seus colegas foi que o átomo era constituído por um núcleo pequeno e de alta densidade, no qual estavam concentradas as cargas positivas e um anel de elétrons ao seu redor.
A descoberta do núcleo atômico por Rutherford trouxe consigo um novo ar para a comunidade científica. No entanto, anos depois, esse modelo também foi revogado e substituído pelo modelo atômico de Bohr.
Artigos de interesse
Modelo atômico de Schrödinger .
Modelo atômico de Broglie .
Modelo atômico de Chadwick .
Modelo atômico de Heisenberg .
Modelo atômico Perrin .
Modelo atômico de Dalton .
Modelo atômico de Dirac Jordan .
Modelo atômico de Demócrito .
Modelo atômico de Bohr .
Referências
- Descoberta do elétron e do núcleo (sf). Recuperado de: khanacademy.org
- Teoria atômica e biografia de JJ Thomson (sf). Recuperado de: thoughtco.com
- Teoria Atômica Moderna: Modelos (2007). Recuperado de: abcte.org
- Modelo atômico de Thomson (1998). Encyclopædia Britannica, Inc. Recuperado de: britannica.com
- Wikipedia, A Enciclopédia Livre (2018). Modelo atômico de Thomson. Recuperado de: en.wikipedia.org
- Wikipedia, A Enciclopédia livre (2018). Modelo de pudim de ameixa. Recuperado de: en.wikipedia.org