QUÍMICA 3 Resoluções das atividades Atividades propostas Aula 2 Evolução dos modelos atômicos – De Rutherford ao modelo atômico de Sommerfeld 01 A Atividades para sala 01 D A partir das suas descobertas científicas, Bohr propôs cinco postulados: 1oUm átomo é formado por um núcleo e por elétrons extranucleares, cujas interações elétricas seguem a lei de Coulomb. 2o Os elétrons se movem ao redor do núcleo em órbitas circulares. 3o Quando um elétron está em uma órbita, ele não ganha nem perde energia. Diz-se que ele está em uma órbita discreta ou estacionária ou em um estado estacionário. 4o Os elétrons só podem apresentar variações de energia quando saltam de uma órbita para outra. 5o Um átomo só pode ganhar ou perder energia em quantidades equivalentes a um múltiplo inteiro (quanta). 02 E 02 B Rutherford deduziu que, para ocorrer um desvio acentuado de uma partícula alfa, deveria existir um núcleo compacto, positivo e com massa elevada no interior do átomo. Se o núcleo do átomo fosse constituído por elétrons, as partículas alfa, que têm massa muito maior, removeriam esse núcleo em vez de se desviarem. Rutherford deduziu que o átomo seria composto por um núcleo positivo e muito pequeno. Hoje, sabe-se que o tamanho do átomo varia de 10 000 a 100 000 vezes em relação ao tamanho do seu núcleo. Ele também acreditava que os elétrons giravam ao redor do núcleo e que neutralizavam a carga positiva do núcleo. 03 A A luminosidade é produzida quando os elétrons saltam para níveis de maior energia e retornam aos níveis de menor energia. 04 C Levando em consideração os cincos postulados de Bohr, o modelo atômico de Rutherford-Bohr oferece melhores fundamentos para a escolha de um equipamento a ser utilizado na busca por evidências das balas perdidas. Niels Bohr deu continuidade ao trabalho de Ernest ­Rutherford, elaborando um modelo sobre a constituição de átomos e moléculas. Ele propôs que cada elétron possui uma quantidade determinada de energia, ocupando órbitas definidas, podendo saltar de uma órbita para outra mediante absorção ou emissão de energia. O modelo proposto por Ernest Rutherford era semelhante ao sistema solar, ou seja, o átomo possui um núcleo central e positivo, e os elétrons giram ao redor desse núcleo, à semelhança dos planetas ao redor do Sol. O modelo criado por J. Thomson era semelhante a um pudim de passas, em que cargas negativas estariam incrustadas no átomo positivo. Rutherford concluiu, em seus experimentos, que o átomo é composto por um número pequeno e com carga positiva, rodeado por uma imensa região de massa desprezível e carga negativa chamada por ele de eletrosfera. 03 D No enunciado, são informadas a frequência = 6,0 · 1014 Hz e a velocidade da luz = 3 · 108 m · s–1. Aplicando a equação: v=λ·f Tem-se: λ= 3 ⋅ 10 8 m ⋅ s−1 = 5, 0 ⋅ 10 −7 m (cor verde) 6, 0 ⋅ 1014 Hz 04 D O calor desenvolvido na queima do gás excita os elétrons do íon Na+, levando-os para um maior nível de energia. Ao retornarem ao nível de origem, liberam energia na forma de luz. A luz emitida apresenta uma cor específica para cada elemento químico. No caso do sódio, ocorre a emissão de luz amarela. 05 C O luminol é utilizado em perícias para identificar marcas de sangue. Na reação entre o luminol e o ferro presente na hemoglobina do sangue, há produção de luz que permite visualizar locais contaminados com pequenas quantidades de sangue. Esse fenômeno é conhecido como quimioluminescência. 06 A Pré-Universitário – Livro 1 1 QUÍMICA 3 Quando é fornecida energia a um átomo, os elétrons ficam excitados, isto é, passam para níveis de maior energia. Ao voltarem aos níveis iniciais, liberam energia na forma de luz. 07 D Em 1897, Joseph John Thomson, que recebeu o prêmio Nobel em 1906 pelos seus trabalhos sobre o estudo dos elétrons, fez experimentos utilizando o tubo de descargas. 08 C O teste de chama, ou prova da chama, é um procedimento utilizado na Química para detectar a presença de alguns íons metálicos, baseado no espectro de emissão característico de cada elemento. O teste envolve a introdução da amostra em uma chama e a observação da cor resultante. O teste de chama é baseado no modelo atômico de Bohr, em que certa quantidade de energia é fornecida a um determinado elemento químico (no caso da chama, energia em forma de calor), alguns elétrons da última camada de valência absorvem esta energia passando para um nível de energia mais elevado, produzindo o que se chama de estado excitado. Quando um desses elétrons excitados retorna ao estado fundamental, ele libera a energia recebida anteriormente em forma de radiação. 09 B O experimento de Rutherford serviu para situar o núcleo e a eletrosfera do átomo. O núcleo é muito menor do que o átomo e contém prótons (carga positiva). A eletrosfera é negativa e contém os elétrons. 10 C A partir das suas descobertas científicas, Niels Bohr propôs cinco postulados: m átomo é formado por um núcleo e por elétrons U extranucleares, cujas interações elétricas seguem a lei de Coulomb. s elétrons se movem ao redor do núcleo em órbitas O circulares. uando um elétron está em uma órbita, ele não ganha Q nem perde energia. Diz-se que ele está em uma órbita discreta ou estacionária ou em um estado estacionário. s elétrons só podem apresentar variações de enerO gia quando saltam de uma órbita para outra. m átomo só pode ganhar ou perder energia em quanU tidades equivalentes a um múltiplo inteiro (quanta). Portanto, o modelo de Bohr serviu de base sólida para o desenvolvimento dos modelos e conceitos atuais sobre a estrutura do átomo. 2 Pré-Universitário – Livro 1