Episódio 5 - ... O evento mais incrível que ocorreu na minha vida ... (Modelo Atômico de Rutheford)

[Música] Olá pessoal seja muito bem-vindos a mais um vídeo da Universidade da química e o Episódio de hoje tem por tema a coisa mais incrível que ocorreu na minha vida quem declarou essas palavras foi o grande Ernest ruf um físico químico neozelandês que em 1908 já era famoso por ter conquistado o prêmio Nobel de química por suas investigações sobre a desintegração dos elementos e a química de substâncias radioativas esse grande homem como Vocês conseguem observar na figura um excelente experimentalista ele era um homem típico de laboratório ele não gostava de teorias abstratas ele tinha que

medir as coisas na verdade para ele a física só fazia sentido se fosse possível ser determinada através de um experimento esse grande homem diga-se de passagem discípulo de Thomson ele foi aluno de Thomson ele ficou famoso nem tanto pelo seu prêmio Nobel que já é uma grande coisa mas por ter mudado a estrutura atômica um pouco depois um pouco depois de 1908 lá por volta de 1910 1911 ele realizou um experimento que mudou de vez a nossa concepção a respeito do átomo que é um experimento de espalhamento de partículas Alfa na folha de ouro Aqui

nós temos um vídeo que pode nos ajudar a entender inicialmente Aqui nós temos uma câmara aqui dentro tem uma substância radioativa essa substância emite partículas Alfa a partícula Alfa na verdade corresponde ao núcleo do átomo de Hélio o núcleo do átomo de Hélio hoje nós sabemos é constituído de dois prótons e dois nêutrons a partícula Alfa é exatamente isso essa amostra iria emitir partículas Alfa em alta velocidade que iriam ser guiadas n seriam conduzidas até uma folha de ouro essa folha de ouro é uma chapa extremamente Fina de ouro pensa uma coisa fina bem fina

mesmo Qual era o objetivo desse desse experimento A particula alfa iria bater na folha de ouro né iria simplesmente atravessá-la o que iria atravessá-la particula Alfa vinha a alta velocidade iria bater na folha de our iria atravessar quando atravessasse nós iríamos perceber as partículas Alfa aqui atrás Elas seriam detectadas através desse anteparo ele ocorreu alguma coisa mais ou menos assim percebam boa parte das partículas batem na folha de ouro como esperado e atravessam e realmente deveriam atravessar uma ou outra sofreria um desvio só que quando esse experimento foi realizado o resultado não foi muito bem

como esperado foi percebido que algumas partículas Alfa não estavam aqui atrás na verdade elas deveriam atravessar mas não tinham atravessado bom tiveram a ideia então de colocar o anteparo um pouco mais aqui na frente e paraa surpresa deles eles perceberam que algumas partículas batiam na folha de ouro e voltava gente num primeiro momento isso pode ser e daí é uma coisa toa bateu e voltou Qual o problema o problema é que não deveria voltar com a velocidade da partícula Alfa espessura da folha de ouro ela simplesmente deveria atravessar e ponto final na época não existia

nenhuma justificativa para que essa partícula batesse e voltasse como que foi explicado isso é nisso que entra a figura nosso protagonista hernest rutf é que tenta explicar esse da folha de ouro vale uma ressalva justa não foi RF que fez esse experimento o experimento foi realizado por dois de seus discípulos por dois de seus alunos o seu xará hernest mar e o h Geiger mas de fazer uma pergunta a vocês vocês já ouviram falar o nome do do Geiger relacionado esse experimento eu nunca mas foram eles que realizaram o experimento na época eles eram alunos

adores defor o Geiger até é famoso porque ele foi um dos criadores do contador Geiger que serve para quantificar níveis de radiação mas nós não vemos o nome do Geiger muito menos do master associado ao modelo Atom bom eles realizaram experimento eles não conseguiram compreender como que algumas partículas voltavam e interpretação a parte intelectual disso C A ruf E como que ele explicou isso mas antes de falarmos Como que o RF mudou a estrutura do átomo na sua mente pelo menos é Vale ressaltar que ele declarou que esse experimento né o fato da partícula Alfa

bater na folha de ouro e voltar havia sido o evento mais incrível que ocorreu na vida dele só fazendo uma comparação ele disse que era como se nós atiros um objeto de 15 polegadas contra um lenço de papel ele voltasse e batesse na gente uma comparação Talvez um pouco melhor É como se você pegasse Talvez uma maçã atirasse contra uma cortina de papel O que que é a lógica maçã atravessar Só que essa maçã bateria na cortina de papel e voltava isso foi algo surpreendente na mente dele e como que ele explica isso a única

alternativa era você teria essa fina folha de ouro e o átomo Não era como Tonso havia proposto não poderia ser aquela massa positiva com elétrons dentro ele imaginou que o átomo seria constituído de um minúsculo núcleo é uma minúscula região onde praticamente toda sua massa estaria concentrada entre um núcleo e outro núcleo nós teríamos a região dos elétrons que hoje nós chamamos de eletrosfera RF então ele descobre o núcleo atômico Por que que ele chega a essa conclusão as partículas Alfa A grande maioria delas atravessavam folha de ouro por que que atravessavam folha de ouro

porque passava nessa região entre os núcleos calhava de uma ou outra um número muito pequeno pequeno porém a ponto de ser quantificado bater nessa folha e voltar e por que que ela voltava porque ela se esbarrava exatamente no núcleo lembra que o núcleo de Ouro o núcleo de ouro é um núcleo bem maior do que o núcleo do Hélio a partícula alfa o núcleo do Hélio né vinha em alta velocidade esbarrava com o núcleo e ali ele tinha uma densidade uma barreira não conseguia ultrapassar até porque esse núcleo era Positivo na concepção de de rutf

a parte negativa ficava ao redor Então se o núcleo era positivo a partícula Alfa era positiva um esbarrava com o outro e voltava existia ali repulsão eletrostática e era isso que conseguia bloquear o caminho da das partículas Alfa com isso então ele propõe um modelo atômico muito bonito de passagem que é extremamente parecido com o modelo planetário o núcleo né o núcleo de cargas positivas notem o rutf não falava nem de nutron nem de prótons el descobriu o núcleo a região nuclear e ela tinha carga positiva Essa foi a grande contribuição de rut for para

o modelo atômico ao redor estaria os elétrons estava em órbita se não tava ele não entrou em detalhes mas esse modelo se assemelha muito ao sistema solar tanto é com o modelo planetário onde o sol ocuparia o local do núcleo né a função do núcleo e os planetas estariam correlacionados com os elétrons ao redor desse núcleo ele muda completamente a forma de ver o átomo e tem até uma uma descrição tanto poética né ele pega o Cosmos ele pega o universo eu coloca dentro da gente dentro de todas as coisas é como se todos nós

fôssemos constituídos por um microcosmos isso é bacana é bonito se nós pensarmos nisso filosoficamente porém porém então Porém isso qualquer um consegue perceber o problema disso ruf Com certeza percebeu isso esse modelo era insustentável com base na física conhecida na época por quê Porque nós teria amos um núcleo esse núcleo tem carga positiva onde estaria concentrada boa parte da massa do átomo você teria os elétrons dispersos ao redor só pra gente ter uma ideia em termos de tamanho a gente pode escrever que o raio do átomo fica ali na ordem de 10 a menos 10

m é unidade que nós chamamos de angstron o raio do átomo essa distância aqui ó raio do átomo o raio do núcleo a parte aqui de dentro ele é muito menor fica da ordem de 10 a men 15 m é uma diferença de 5 ordens de grandeza Isso é muita coisa e se nós pensarmos em termos de área que é o que importa né O que importa não o raio é a área quando a partícula e volta é 10 a 5 elevado ao quadrado é uma diferença da ordem de 10 a 10 o número de

partículas que atravessa é muito maior do que o que volta é uma partícula em 10 a 10 que atravessam essa distância também é muito grande tem algumas comparações que dizem que se o átomo fosse o tamanho de uma ervilha Ou melhor se o núcleo do átomo fosse o tamanho de uma vilha ou de uma moeda enfim e fosse colocado no estádio de futebol o elétrons estariam na arquibancada ou na periferia do átomo então a distância entre o núcleo e o elétron é muito grande isso aqui seria então um grande vazio nós pensarmos assim então boa

parte da matéria constituída de espaços vazios esse núcleo e esse elétron estariam atraídos através estaram e interagindo através da tração eletrostática o elétron estaria circulando e estaria sendo constantemente atraído pelo núcleo Qual o problema disso O problema é que o elétron é uma carga negativa e todo mundo sabia que uma carga negativa acelerada então em movimento circular portanto está acelerado ela emite energia emite energia continuamente e nessa emissão de energia o que que quia acontecer ela ficaria cada vez mais próxima do núcleo Afinal o núcleo estaria atraindo através de atração eletrostática e ela ia FIC

cada vez mais próximo do núcleo mais próximo do núcleo fazendo um movimento em espiral de maneira a sair de sua órbita ela iria ficando cada vez mais próxima mais próxima mais próxima Até que se chocaria com o núcleo ocorreria o que costumamos chamar de colapso então o átomo de rutf infelizmente apesar de bonito da forma como ele havia descrito é um átomo insustentável ele não duraria muito tempo não tinha como o átomo ser da forma como ele descreveu porque todas as leis da física indicavam que esse átomo não duraria muito tempo o elétron iria se

chocar com o núcleo por quê Porque o núcleo atrai o elétron esse elétron vai perdendo energia porque ele está em movimento ele iria se chocar e o que iria acontecer se o elétron se chocasse com o núcleo nada absolutamente nada o modelo de Thomson era isso né se o elétron se choca com o núcleo a única coisa que acontecer é o modelo de rutf voltaria ser ao modelo de Thomson atessa que o mundo iria acabar tudo ia ser pequeno o modelo de Thomson compreendia isso e ninguém morreu por causa disso a verdade é esse modelo

modelo de Thomson modelo fundido ele era incoerente não tinha como explicar por exemplo o experimento feito por RF experimento das folhas de ouro de alguma forma esse modelo dele embora insustentável tinha sua razão tinha sua lógica o núcleo denso onde a partícula Alfa bati e voltava era completamente coerente com os resultad do experimentais mas RF não explicou isso RF não se na verdade nem deve ter se preocupado com isso lembre-se que ruf era um experimentalista a questão era o laboratório era o que ele conseguia medir isso era uma ideia abstrata não agradava muito a a

a sua natureza ficar pensando modelos atômicos Ele propôs o modelo funcionou não funcionou deixa não tenho como provar mas um aluno dele talvez o RF teve inúmeros alunos brilhantes mas um deles se destacou o jovem News bor mas isso vou deixar para outro Episódio hoje já falamos bastante Tá bom então pessoal entenderam o vídeo gostaram conseguiram compreender bem viram o que que foi o modelo Por que ele era necessário E por que ele não funcionava entenderam bom se entenderam por favor compartilhe esse vídeo de uma força aqui pra universidade da química ajude Universidade da química

a crescer compartilhe com seus professores com seus colegas com seus alunos Além disso se gostaram do vídeo também curtam e se você não for inscrito no canal basta clicar aqui embaixo e se inscreva Tá bom então até a próxima da Universidade da química Y