O quê Thomson observou Com esse experimento?

Q: Quais as evidências experimentais que levaram ao modelo de Thomson?

O modelo atômico de Thomson, também denominado de pudim de passas, foi desenvolvido utilizando como evidências para o experimento, os raios catódicos. O que levou à conclusão de que quando submetido a um gás a alta tensão, os elétrons iriam migrar da placa negativa para a placa positiva.

Vários experimentos foram feitos por outros cientistas até chegar ao modelo atômico de Thomson.

Índice Show

Experimentos realizados antes do modelo de Thomson
Modelo de Thomson
Modelo Atômico de Thomson
As descobertas do modelo atômico
Avanço dos estudos atômicos
O que o experimento de Thomson revelou?
O que explica o modelo de Thomson?
Qual foi a descoberta de Thomson?
Quais as evidências experimentais que levaram ao modelo de Thomson?

Experimentos realizados antes do modelo de Thomson

Geissler foi um desses cientistas, que criou um tubo de descarga utilizado para estudar a descarga elétrica em gases, veja:

Veja que ele é feito de uma fonte de alta tensão, um pólo positivo (ânodo) e pólo negativo (cátodo) e uma saída para fazer vácuo (retirar o ar de dentro do tubo), pois esse experimento era feito a baixíssimas pressões, ou seja, ar rarefeito.

Depois veio o cientista William Crookes que fez adaptações no tubo de Geissler, fazendo três testes de descarga elétrica, cada um com pressões diferentes, obtendo os seguintes resultados:

– Pressão atmosférica: Nada era observado

– Pressão moderada: O gás que estava dentro do tubo brilhou e a cor desse brilho dependia do gás.

– Pressão baixa: O brilho se desfaz e apenas a parte do vidro (recoberto por um material fosforescente) próximo ao ânodo brilhou.

Logo, como o brilho ocorreu oposto ao cátodo chegou-se à conclusão de que algum tipo de raio estava saindo do cátodo e indo em direção ao ânodo. Esse raios ficaram conhecidos como raios catódicos. Lembrando, que esses raios não eram vistos a olho nu.

Crookes também observou várias propriedades dos raios catódicos.

– Propagavam em linha reta

– Tinham massa

– Carga negativa

– Presentes em toda a matéria

Contudo, chegou-se à conclusão de que a matéria deveria conter partículas carregadas negativamente. O cientista Goldstein,foi quem detectou a presença de raios com carga positiva. Ele fez vários furos no cátodo e o colocou mais centralizado no tubo. Logo, quando o tubo entrou em funcionamento, no sentido do cátodo formavam uma luminescência no final do tubo. Isso significa que tinha algo saindo do ânodo também, que seria o que chamaram de raio anódico que é positivo. Sendo assim, ele descobriu a parte positiva da matéria e percebeu que nem todos os raios anódicos eram iguais. A massa das partículas variavam de acordo com o gás dentro do tubo. O gás hidrogênio, por exemplo, possuía partículas mais leves.

Modelo de Thomson

Baseado nesses experimentos Thomson fez o seguinte:

Ele controlava um campo elétrico positivo, que atraia os raios para cima, e um campo magnético que puxava os raios para baixo. Desta forma, equilibrando as forças com campo elétrico (puxando para cima) e o campo magnético (puxando para baixo) ele descobriu a razão carga máxima do elétron. Essa razão indicava que os raios catódicos eram formados por partículas 2 mil vezes menores que o hidrogênio (átomo mais leve). Repetindo esse experimento com vários gases, ele obteve sempre a mesma razão carga massa, igual a 1,2×108C.g-1. Portanto, ele pôde afirmar que essa carga negativa estava presente em toda matéria. Desta forma, ele derruba a teoria de Dalton, pois o átomo é divisível e composto por elétrons, uma partícula ainda menor que o átomo. Agora no modelo de Thomson temos um átomo com carga positiva e negativa. Veja:

Esse modelo é conhecido como “pudim de passas”. Veja que o átomo é formado por uma massa positiva (toda parte laranja) com elétrons incrustados por toda estrutura. Por essa razão, concluiu-se que matéria era neutra.

Química em Ação

Modelo Atômico de Thomson

Thomson conseguiu estabelecer novas definições para o átomo a partir do experimento com tubo de raios catódicos. Em síntese, o experimento consistia em colocar um gás rarefeito, de baixa pressão, em alta potência elétrica. A partir disso, ocorria a formação de um feixe de luz, chamados de raios catódicos.

Dessa forma, era possível notar que o feixe de luz continha cargas elétricas. A luz, nesse sentido, partia do polo negativo – denominado cátodo – e ia em direção ao polo positivo – denominado de ânodo.

Joseph John Thomson

Com isso, Thomson observou que quando os átomos eram condicionados a altas temperaturas, os elétrons se deslocavam para a região de placa positiva. Isso se explica porque o elétron é uma partícula subatômica com carga negativa. A partir disso, o físico conseguiu chegar à algumas considerações.

A primeira delas é que o átomo se classifica como uma esfera. Porém, assim como propunha John Dalton, essa esfera não era maciça. Além disso, por ser uma matéria, o Thomson definiu o átomo como uma partícula neutra. Outro ponto observado foi que os elétrons são partículas subatômicas que podem se transferir para outros núcleos atômicos, já que não são fixas.

Lifeder

Como os elétrons são partículas de carga negativa, Tompson acreditava que o átomo poderia ser um fluido com carga positiva. Com isso, o físico comparava o modelo atômico desenvolvido a um pudim de passas. Isso porque, dizia que as passas podiam representar os elétrons.

As descobertas do modelo atômico

O modelo atômico de Thomson derrubou o modelo proposto por John Dalton. Isso porque, o físico inglês demostrou que o átomo não era indivisível, ou seja, sem divisões. Após a descoberta dos elétrons, Thomson concluiu que o átomo, na verdade, era divisível e que possuía partículas menores, sendo denominadas partículas subatômicas.

Neste caso, as partículas possuíam carga negativa e estariam distribuídas de forma aleatória sobre a esfera do átomo. Além disso, o físico propôs que o átomo seria um fluido de cargas positivas, já que os elétrons possuíam carga negativa. Dessa forma, as partículas podiam se neutralizar.

Experimento de Thomson com raios catódicos.

Além disso, Thomson demonstrou conceitos que, até então, não haviam sido discutidos por outros cientistas. Isso porque, faltava conhecimento teórico e bases sólidas de pesquisas. Assim, o físico desenvolveu pensamentos sobre:

Natureza elétrica da matéria;
A capacidade de divisibilidade do átomo;
Presença de partículas subatômicas com cargas diferentes no átomo, como os elétrons.

Avanço dos estudos atômicos

O átomo foi primeiro estudado por John Dalton. Com o passar dos anos e a necessidade de aprofundar as descobertas sobre a partícula, Thomson observou que poderiam haver novas contribuições para a ciência. Dessa forma, o físico estabeleceu que o átomo era estável em decorrência da distribuição igual de elétrons.

Entretanto, essa suposição de Thomson foi desmistifica com o advento do eletromagnetismo. O termo surgiu com a Física Clássica e propõe que não é possível a estabilidade das partículas apenas com a distribuição igual dos elétrons.

Amino

Além disso, o que foi proposto por Thomson deixava algumas questões em aberto, como em relação à composição e organização do átomo. Com isso, após o surgimento de estudos relacionados à radioatividade, o modelo atômico de Thomson começou a ser questionado.

O átomo, dessa forma, foi estudado em uma nova fase científica em que o modelo de Rutherford foi proposto. Por fim, os estudos sobre modelos atômicos avançaram e contribuíram em vários aspectos nas ciências.

O que achou da matéria? Se gostou, confira também o que são Ondas Sonoras e como são classificadas as Cadeias Carbônicas.

Fontes: Brasil Escola, Manual da Química e Info Escola

Imagens: Descomplica, Globo Ciência, Lifeder, Descomplica e Amino

O que o experimento de Thomson revelou?

Os experimentos de J.J. Thomson com tubos de raios catódicos mostraram que todos os átomos contêm minúsculas partículas subatômicas com carga negativa, ou elétrons. Thomson propôs o modelo do pudim de passas do átomo, com elétrons carregados negativamente inseridos em uma "sopa" carregada positivamente.

O que explica o modelo de Thomson?

Proposto pelo físico Joseph John Thomson, em 1903, afirmava que a matéria era formada por cargas elétricas positivas e negativas em mesmas quantidades, distribuídas por uma esfera.

Qual foi a descoberta de Thomson?

Joseph John Thomson (1856-1940), descobriu o elétron em 1897. Ganhou o Prêmio Nobel de física de 1906. F_E=F_B eE=evB v=E/B. A razão entre a carga e a massa do elétron, ou de qualquer partícula carregada que penetre no tubo de raios catódicos, é calculada através de parâmetros controlados experimentalmente.

Quais as evidências experimentais que levaram ao modelo de Thomson?

O modelo atômico de Thomson, também denominado de "pudim de passas", foi desenvolvido utilizando como evidências para o experimento, os raios catódicos. O que levou à conclusão de que quando submetido a um gás a alta tensão, os elétrons iriam migrar da placa negativa para a placa positiva.