Exercício sobre modelos atômicos para praticar (com respostas explicadas)
Ao longo da história da química o átomo foi se desenvolvendo. No início acreditava-se ser algo parecido com uma bola de bilhar, hoje, por outro lado, algo como um ponto com uma nuvem eletromagnética ao redor.
Teste seus conhecimentos sobre o tema Modelos Atômicos com os exercícios abaixo.
Questão 1
Para compreender melhor a estrutura atômica, Rutherford realizou um experimento no qual bombardeava uma fina lâmina de ouro com partículas alfa. A observação de como essas partículas se comportavam ao atravessar a lâmina levou a conclusões revolucionárias sobre a composição do átomo.
O modelo de Rutherford foi baseado em experimentos com:
a) Descargas elétricas em gases
b) Tubos de raios catódicos
c) Espalhamento de partículas alfa
d) Espectroscopia de luz visível
e) Bombardeamento de elétrons em núcleos atômicos
Resposta correta: letra c - Espalhamento de partículas alfa.
Esse experimento demonstrou que a maior parte da massa do átomo está concentrada em seu núcleo. Assim sendo, o átomo seria a maior parte, ao redor do núcleo, vazio e, os elétrons encontram-se orbitando essa região mais densa.
Questão 2
Com os avanços da mecânica quântica, o modelo atômico passou a ser visto de maneira probabilística. Os elétrons não seguem trajetórias fixas ao redor do núcleo, mas sim distribuem-se em regiões de alta probabilidade de presença, conhecidas como orbitais.
O que diferencia o modelo de Schrödinger dos anteriores?
a) Os elétrons se movem em órbitas circulares fixas ao redor do núcleo
b) Os elétrons estão distribuídos de maneira uniforme dentro do átomo
c) O núcleo atômico contém apenas prótons
d) Os elétrons são descritos por funções de onda e ocupam orbitais ao invés de órbitas fixas
e) O modelo de Schrödinger ainda considera a ideia de elétrons como partículas com trajetórias bem definidas
Resposta correta: letra d - Os elétrons são descritos por funções de onda e ocupam orbitais ao invés de órbitas fixas.
Schrödinger aplicou conceitos da mecânica quântica para descrever os elétrons como ondas de probabilidade, eliminando a ideia de órbitas fixas e introduzindo a noção de orbitais.
Essa ideia é baseada na equação de Schrödinger, uma equação matemática que descreve o comportamento das partículas quânticas como ondas de probabilidade. Isso significa que os elétrons não seguem trajetórias previsíveis, mas sim distribuem-se em padrões específicos ao redor do núcleo, dependendo de sua energia e do tipo de orbital que ocupam. Esse modelo explica melhor fenômenos como a estrutura dos átomos polieletrônicos e a organização da tabela periódica.
Além disso, a mecânica quântica introduziu os números quânticos, que determinam a energia, o formato e a orientação espacial dos orbitais. Essa abordagem probabilística foi fundamental para o desenvolvimento da química quântica e da física moderna, influenciando áreas como espectroscopia e semicondutores.
Questão 3
Ao estudar o espectro de emissão do hidrogênio, Niels Bohr percebeu que os elétrons não se movem de maneira aleatória, mas seguem um padrão definido. Seu modelo trouxe um avanço importante para a compreensão da estrutura atômica.
O modelo atômico de Bohr introduziu qual conceito fundamental?
a) O núcleo atômico contém prótons e nêutrons
b) Os elétrons giram em órbitas definidas com níveis de energia quantizados
c) O átomo é uma esfera maciça e positiva com elétrons incrustados
d) A carga do elétron pode ser alterada dependendo do estado de energia
e) O núcleo do átomo pode ser dividido em elétrons menores
Resposta correta: letra b - Os elétrons giram em órbitas definidas com níveis de energia quantizados.
Bohr propôs um modelo no qual os elétrons orbitavam ao redor do núcleo movendo-se em órbitas quantizadas.
O que significa que os elétrons só podem ocupar certas órbitas específicas, sem posições intermediárias entre elas.
Uma das ideias mais revolucionárias do modelo de Bohr foi a explicação sobre a absorção e emissão de energia pelos elétrons. Ele propôs que um elétron pode "saltar" de uma órbita para outra ao ganhar ou perder uma quantidade exata de energia, chamada de quantum. Quando um elétron absorve energia, ele se move para um nível mais alto (estado excitado). Quando retorna a um nível mais baixo, ele libera essa energia na forma de luz (fótons), o que explica fenômenos como os espectros de emissão dos elementos.
O modelo de Bohr foi essencial para compreender a estrutura eletrônica do hidrogênio e explicar por que os átomos emitem luz em comprimentos de onda discretos, formando linhas espectrais específicas. Embora tenha sido posteriormente refinado pela mecânica quântica, sua teoria ainda é usada como base para entender a organização dos elétrons nos átomos e o comportamento da luz na interação com a matéria.
Questão 4
No início do século XIX, a ciência ainda não possuía um entendimento claro sobre a estrutura da matéria. John Dalton propôs um modelo que explicava o comportamento dos gases e estabelecia as bases da teoria atômica moderna. Seu modelo era simples, mas essencial para o desenvolvimento posterior da química.
Sobre o modelo atômico de Dalton, é correto afirmar que:
a) Os átomos são indivisíveis e não podem ser transformados em outros elementos
b) Os átomos de um mesmo elemento podem ter diferentes massas atômicas
c) O modelo de Dalton já previa a existência de cargas elétricas dentro do átomo
d) A teoria de Dalton se baseava em experimentos que comprovavam a existência de partículas subatômicas
e) Dalton introduziu a ideia de níveis de energia nos átomos
Resposta correta: letra a - Os átomos são indivisíveis e não podem ser transformados em outros elementos.
Dalton postulou que os átomos eram como bolas de bilhar, isto é, maciços, indivisíveis e indestrutíveis. Contudo, descobertas posteriores demonstraram que essas primeiras ideais não eram factiveis.
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