Falhas do modelo atômico de Rutherford

Licenciatura Plena em Química (Universidade de Cruz Alta, 2004)
Mestrado em Química Inorgânica (Universidade Federal de Santa Maria, 2007)

O modelo atômico proposto por Rutherford seria o primeiro a partir de uma experimentação, e marcaria uma nova forma de se fazer ciência. Entretanto, seus resultados surpreenderam ao próprio Rutherford, “ao descobrir que algumas das partículas alfa retornavam, ou seja, eram refletidas pela lâmina. Para explicar os resultados, Rutherford supôs o átomo constituído por um núcleo positivo extremamente pequeno (com raio da ordem de 10-14 m) localizado no centro de uma esfera muito maior (com raio da ordem de 10-10 m), na qual a carga negativa dos elétrons se acha mais ou menos uniformemente distribuída. As partículas alfa que retornam são as que chegam tão próximas do núcleo que sofrem a ação de sua intensa força repulsiva. Quase todas as demais partículas são apenas ligeiramente desviadas (ou prosseguem sem desvios), porque ao atravessar o átomo, passam longe do núcleo, em regiões onde a força repulsiva é menor”1.

Entretanto, nem tudo é êxito nas ciências experimentais, e muito progresso científico se dá pelo erro e pela improvisação. O modelo atômico proposto por Rutherford parecia ser a solução completa para o problema da estrutura atômica. Sua teoria mostrava que os elétrons não poderiam estar estacionários como o proposto por Thomson, devido a forte atração eletrostática imposta pelo núcleo. De acordo com as suas proposições, a única solução seria apontar uma movimentação eletrônica em órbitas, as quais poderiam ser comparadas com a dos planetas, sempre ao redor do núcleo.

Para Rutherford, o átomo teria um núcleo positivo, que seria muito pequeno em relação ao todo, mas teria grande massa e, ao redor deste, os elétrons, que descreveriam órbitas circulares em altas velocidades, para não serem atraídos e caírem sobre o núcleo. A eletrosfera - local onde se situam os elétrons - seria cerca de dez mil vezes maior do que o núcleo atômico, e entre eles haveria um espaço vazio. A falha do modelo de Rutherford é mostrada pela teoria do eletromagnetismo, que aponta que toda partícula com carga elétrica submetida a uma aceleração origina a emissão de uma onda eletromagnética. O elétron em seu movimento orbital está submetido a uma aceleração centrípeta e, portanto, emitirá energia na forma de onda eletromagnética.

Dessa forma, o novo átomo proposto estaria violando as leis eletromagnéticas conhecidas na época, segundo as quais o elétron deveria descrever em torno do núcleo órbitas cada vez menores, até o momento em que acabaria se precipitando sobre o núcleo. Entretanto, verifica-se que a matéria que conhecemos possui a estabilidade não prevista pelo modelo de Rutherford, o que viria a ser explicado alguns anos mais tarde por Bohr na proposição de um novo modelo para o átomo.

Referências:
1. http://www.oocities.org/br/saladefisica3/laboratorio/rutherford/rutherford.htm
PERUZZO, Francisco Miragaia (Tito); CANTO, Eduardo Leite; Química na Abordagem do Cotidiano, Ed. Moderna, vol.1, São Paulo/SP- 1998.
SARDELLA, Antônio; MATEUS, Edegar; Curso de Química: química geral, Ed. Ática, São Paulo/SP – 1995.

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