O Modelo Atômico de Thomson

Bem pessoal !!! No final do século XIX, os físicos começaram a investigar o fluxo da corrente elétrica no interior de tubos que continham gases rarefeitos, sob baixa pressão.

Estes experimentos levaram à descobertas que derrubaram definitivamente a ideia de que o átomo seria indivisível, o que foi proposto anteriormente por Dalton.

Em 1897, J.J. Thomson, baseando-se em alguns experimentos, propôs um novo modelo atômico.Segundo Thomson, o átomo seria um aglomerado composto de uma parte de partículas positivas pesadas (prótons) e de partículas negativas (elétrons), mais leves. Este modelo ficou conhecido como “pudim de passas". Veja a gravura abaixo:

Agora você sabe como foi que Thomson chegou a essa conclusão?
Vejamos como foi que ele chegou a essa conclusão a través da demonstração de seu experimento:

Para que o inglês J. J. Thomson viesse a  descoberta a existência do elétron. Este teve que realizar várias experiências para se chegar a tal conclusão

O Objetivo dessa aula e mostrar quais foram os aspectos destacados por Thomson em sua teoria que costumam serem cobrados no vestibular e ENEM:

1o experimento

 A ausência de matéria gerada pela bomba de vácuo representa que, para o fechamento da corrente elétrica, "algo" deve passar entre o catodo e o anodo. Esse feixe foi denominado de raios catódicos.

2o experimento

 

 Nesse experimento, a presença da ventoinha tem por objetivo determinar se o feixe possuía massa. Como a ventoinha se movimenta, fica provada a existência de massa no feixe.

3o experimento

O último experimento teve por objetivo a determinação da carga do feixe. Como pode ser observado acima, o feixe aproxima-se da placa positiva tendo portanto carga negativa.

Através desses três experimentos Thomson comprovou a existência do elétron, propondo um novo modelo atômico no qual o átomo seria formado por uma pasta positiva repleta de partículas negativas (o elétron). Esse modelo ficou conhecido como "Pudim de passas".


 

As experiências realizadas com descargas elétricas em turbos com gases a baixa pressão permitiram novos esclarecimentos com relação à natureza elétrica da matéria.

A sombra do ânodo sobre a parede do tubo de vidro mostra a propagação retilínea dos raios catódicos

A natureza elétrica dos raios catódicos é demonstrada quando são desviados por campos elétricos e magmáticos aplicados.

As partículas que formam os raios catódicos apresentam massa, pois fazem girar as paletas do molinete.

O cientista inglês J.J. Thomson, elaborando melhor os experimentos realizados com tubos de raios catódicos, demonstrou que esses raios eram um feixe de partículas menores que o átomo e carregadas negativamente. Estava descoberto o elétron, a primeira partícula subatômica, e ficava provado que o átomo não é indivisível.

Thomson propõe, então, um novo modelo para o átomo. O átomo é constituído de uma esfera (pasta) de carga positiva, com elétrons incrustados. Esse modelo ficou conhecido como “pudim de passas”.

     

IMPORTANTE:

Por meio destes experimentos, descobriram que ao aplicar elevadas diferenças de potenciais através dos eletrodos e extrair parcialmente o ar do tubo, um alvo, que neste caso era uma superfície recoberta com sulfureto de fósforo e zinco nos dois lados, que estava posicionado entre os eletrodos, brilhava na parte que ficava em frente ao cátodo. Esta observação indicava que a descarga se origina no cátodo e se dirige para o ânodo e, por isso, estes raios foram chamados de catódicos.
 
 

Os raios catódicos apresentam as seguintes propriedades:

·         Propagam-se em linha reta;

·         Fazem girar um molinete colocado na sua trajetória;

·         São desviados pela ação de campos elétricos ou magnéticos;

·         São capazes de aquecer lâminas metálicas situadas entre os eletrodos;

·         Comportam-se sempre de modo igual, independentemente do gás ou dos eletrodos.

Assim, percebeu-se que estes raios catódicos eram na realidade partículas que fazem parte da matéria, como estes raios possuem cargas negativas eles foram chamados de elétrons.
Como a matéria é eletricamente neutra, suspeitou-se que também deveriam existir partículas carregadas positivamente. Por isto, foram feitos novos experimentos que comprovaram a existência destas partículas, que receberam o nome de prótons.
 

Em 1897, o físico americano Joseph J. Thomson determinou a relação carga/massa (e/m), para o elétron, que é de -1,76. 10⁸ coulomb/grama.

A partir de suas pesquisas, Thomson propôs um novo modelo para o átomo, que seria como um "pudim" compacto (sem espaços vazios) de carga positiva, com cargas negativas espalhadas em seu interior, em número suficiente para tornar o conjunto neutro.

Experimentos posteriores realizados por Rutherford, mostraram que este modelo apresentava algumas falhas. Você pode conferir isto na próxima aulas.

-->

Exercícios de Aula:

1. Há mais de cem anos determinaram-se algumas propriedades dos raios catódicos. Qual alternativa não apresenta uma propriedade?

a) Propagam-se em linha reta.

b) São desviados pela ação de campos elétricos ou magnéticos.

c) Não são desviados pela ação de campos elétricos ou magnéticos.

d) São capazes de aquecer lâminas metálicas situadas entre os eletrodos.

e) Comportam-se sempre de modo igual, independentemente do gás ou dos eletrodos.