O modelo atômico de Thomson (também conhecido como modelo “pudim de ameixa”) é a descrição mais antiga da estrutura interna dos átomos. Esse modelo foi desenvolvido pelo famoso Lorde Kelvin (William Thomson) e pelo Sir Joseph John Thomson, que foi o cientista que descobriu os elétrons, sendo eles a parte negativamente carregada de cada átomo.
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| Foto do Sir Joseph John Thomson |
Descoberta dos Elétrons Thomson
Em 1897, J. J. Thomson modificou a experiência do tubo CRT (Cathode Ray Tube - em português, “Tubo de Raios Catódicos”) adicionando dois eletrodos de tensão para medir a relação carga pela massa de elétrons (e/m).
Ele direcionou o feixe de elétrons produzidos no tubo de descarga para os campos elétricos e magnéticos. Nesse experimento, Thomson descobriu que o valor de (e/m) era constante, independentemente da natureza do gás usado no CRT ou do material que constitui o CRT.
Nesse experimento, ele verificou que o valor de (e/m) era -1,75875x10
11 Coulomb/Kg. Graças a esse trabalho, Thomson é hoje conhecido como o "
Descobridor dos Elétrons".
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| Configuração do experimento CRT |
Desenvolvimento do modelo atômico teórico
Após a descoberta dos elétrons, J. J. Thomson e Lorde Kelvin apresentaram em 1904 o seu modelo atômico teórico que descreve um átomo da seguinte maneira:
- Um átomo consiste de uma pequena esfera carregada positivamente, na qual as partículas subatômicas carregadas negativamente chamadas de elétrons são uniformemente fixas.
- A magnitude da carga tanto de partículas positivas quanto negativamente carregadas é igual, tornando o átomo eletricamente neutro.
O modelo atômico de Thomson era como um pudim de ameixa, em que os elétrons na esfera carregada positivamente eram como ameixas ou frutos secos, que são colocados em um pudim circular de Natal.
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| Esquema do modelo de Thomson |
Porém, o modelo também era semelhante a uma melancia, onde a parte vermelha da melancia se parecia com a carga positiva e as sementes se pareciam com os elétrons, que são a parte negativa do átomo. Por isso, o modelo de Thomson é conhecido como Modelo de “Pudim de Ameixa” ou Modelo de “Melancia”.
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| Esquema do modelo de melancia |
Após alguns anos, esse modelo atômico foi substituído. Em 1911, o professor Ernest Rutherford sugeriu que seus alunos Hans Geiger e Ernest Marsden disparassem partículas alfa (partículas que são produzidas por alguns materiais naturalmente radioativos) em uma fina folha de ouro.
Nesse experimento, eles observaram que algumas das partículas alfa foram espalhadas através de grandes ângulos, indicando que a carga positiva do átomo fica concentrada no núcleo do átomo. Após esse experimento, Rutherford propôs um modelo atômico baseado em um núcleo central de carga positiva circundado por elétrons negativos - como planetas que orbitam o sol.
Validade e Desvantagens do modelo atômico de J. J. Thomson
O modelo atômico de Thomson foi capaz de explicar corretamente a neutralidade elétrica de um átomo, e ele também apontou a presença de elétrons negativamente carregados no átomo.
No entanto, esse modelo atômico apresenta a desvantagem de ser incapaz de explicar como os elétrons carregados negativamente são mantidos junto com as partículas positivamente carregadas, sem cancelar a captura de outras cargas.
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Referências
