Qual modelo atômico mais adequado para explicar o fenômeno dos fogos de artifício?

Nesta aula veremos o que é um polígono regular inscrito e seus principais elementos. Trabalharemos um quadrado inscrito na circunferência, um triângulo equilátero inscrito na circunferência e um hexágono regular inscrito na circunferência.

Alguns materiais podem emitir luz quando excitados. Isso ocorre quando os elétrons dos átomos absorvem energia e passam para níveis externos (maior energia), e ao retornar para os níveis de origem (menor energia), liberam a energia absorvida na forma de um fóton de luz. Temos então a luminescência, como o fenômeno é chamado.

A luminescência é usada, por exemplo, na produção dos fogos de artifício. Para entender a química presente nestes dispositivos precisamos entender um pouco da estrutura dos mesmos.

Os foguetes contêm um cartucho de papel no formato de cilindro recheado de carga explosiva. Esta carga diz respeito ao propelente, o responsável por disparar os fogos.

A pólvora negra é um dos propelentes mais utilizados, possui em sua composição uma mistura de salitre (nitrato de potássio), enxofre e carvão. Perclorato de potássio (KCLO4) também pode ser usado como propelente.

Para deixar os fogos de artifício coloridos, os fabricantes misturam à pólvora sais de diferentes elementos para que, quando detonados, produzam cores diferentes. Agora você já sabe dos segredos que compõem a linda explosão de cores admirada em momentos especiais, como por exemplo, nas festas de Réveillon.

I - John Dalton: Afirmava que toda a matéria é formada por partícula extremamente pequena, e é indivisível. 

II - Thomson: Formulou a teoria segundo a qual o átomo é uma esfera positiva que, para tornar-se neutra, apresenta elétrons (partículas negativas) presos em sua superfície. 

III - Erwin Schrödinger: O físico propôs a teoria que demonstra a probabilidade de se encontrar o elétron em torno do núcleo (orbital). Assinale a alternativa correta em relação a essas afirmativas. 

A) O modelo formulado por John Dalton ficou conhecido como pudim de passas . 

B) O modelo proposto por Erwin Schrödinger é utilizado até hoje. 

C) John Dalton provou que o átomo é uma partícula dividida em prótons elétrons e nêutrons. 

D) Thomson foi o autor da frase "O átomo é uma partícula formada apenas por uma única carga" 

E) Pertence ao físico Erwin Schödinger a expressão "pudim de passas", que se refere à estrutura atômica da matéria.

Resposta: b.

Resolução: 
Afirmativa a: está errada. O modelo atômico de Dalton ficou conhecido como "bola de bilhar".
Afirmativa b: está correta. Esse modelo é válido até hoje.
Afirmativa c: está errada. Dalton não sabia da existência de próton, elétron e nêutron.
Afirmativa d: está errada. Thomson falou que o átomo tinha duas cargas.
Afirmativa e: está errada. A expressão "pudim de passas" pertence ao modelo de Thomson.

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7) (UFPI/1997) - O modelo atômico de Böhr afirma que: 

a) átomos de um mesmo elemento possuem mesmo número de prótons; 

b) existem diversas espécies de átomos; 

c) o átomo é uma minúscula esfera maciça; 

d) os elétrons têm energia quantizada; 

e) o átomo possui uma região central, minúscula, de carga positiva.

Resposta: d.

Resolução: Bohr sugeriu que os elétrons possuem energia quantizada. Cada elétron só pode ter determinada quantidade de energia, por isso ela é quantizada.

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8) (UFAL/2011) - De acordo com o modelo atômico de Bohr, elétrons giram ao redor do núcleo em órbitas específicas, tais como os planetas giram em órbitas específicas ao redor do Sol. Diferentemente dos planetas, os elétrons saltam de uma órbita específica para outra, ganhando ou perdendo energia. Qual das afirmações abaixo está em discordância com o modelo proposto por Bohr? 

a) Ao saltar de uma órbita mais próxima do núcleo, para outra mais afastada, o elétron absorve energia. 

b) Ao saltar de uma órbita mais afastada do núcleo para outra mais próxima, o elétron emite energia. 

c) Dentro de uma mesma órbita, o elétron se movimenta sem ganho ou perda de energia. 

d) O processo no qual o elétron absorve energia suficiente para escapar completamente do átomo é chamado ionização. 

e) O modelo proposto é aplicado com êxito somente ao átomo de hidrogênio.

Resposta: e.

Resolução: O modelo se aplicava com êxito aos outros átomos também, não somente ao hidrogênio.

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9) (UFJF-MG) - Associe as afirmações a seus respectivos responsáveis: 

I- O átomo não é indivisível e a matéria possui propriedades elétricas (1897). 

II- O átomo é uma esfera maciça (1808). 

III- O átomo é formado por duas regiões denominadas núcleo e eletrosfera (1911). 

a) I - Dalton, II - Rutherford, III - Thomson. 

b) I - Thomson, II - Dalton, III - Rutherford. 

c) I - Dalton, II - Thomson, III - Rutherford. 

d) I - Rutherford, II - Thomson, III - Dalton. 

e) I - Thomson, II - Rutherford, III - Dalton.

Resposta: b.

Resolução: 
I- O átomo não é indivisível e a matéria possui propriedades elétricas (1897). Thomson
II- O átomo é uma esfera maciça (1808). Dalton
III- O átomo é formado por duas regiões denominadas núcleo e eletrosfera (1911). Rutherford

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10) (UFTM MG/2003) -  Fogos de artifício utilizam sais de diferentes íons metálicos misturados com um material explosivo. Quando incendiados, emitem diferentes colorações. Por exemplo: sais de sódio emitem cor amarela, de bário, cor verde e de cobre, cor azul. Essas cores são produzidas quando os elétrons excitados dos íons metálicos retornam para níveis de menor energia. O modelo atômico mais adequado para explicar esse fenômeno é o modelo de: 

a) Rutherford. 

b) Rutherford-Bohr. 

c) Thomson. 

d) Dalton. 

e) Millikan.

Resposta: b.

Resolução:  Essa movimentação dos elétrons pelos níveis de energia foi explicada por Bohr, tendo como base o modelo de Rutherford. Por isso ficou chamado de Rutherford-Bohr.

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11) (Fuvest-SP) - Thomson determinou, pela primeira vez, a relação entre a massa e a carga do elétron, o que pode ser considerado como a descoberta do elétron. É reconhecida como uma contribuição de Thomson ao modelo atômico: 

a) o átomo ser indivisível. 

b) a existência de partículas subatômicas. 

c) os elétrons ocuparem níveis discretos de energia. 

d) os elétrons girarem em órbitas circulares ao redor do núcleo. 

e) o átomo possuir um núcleo com carga positiva e uma eletrosfera.

Resposta: b.

Resolução: Thomson descobriu que o átomo não era uma esfera maciça e indivisível, como afirmava Dalton, e que possuía outras partículas: os elétrons.

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12) (ITA-SP) - Considerando a experiência de Rutherford, assinale a alternativa falsa: 

a) A experiência constitui em bombardear películas metálicas delgadas com partículas alfa. 

b) Algumas partículas alfa foram desviadas do seu trajeto devido à repulsão exercida pelo núcleo positivo do metal. 

c) Observando o espectro de difração das partículas alfa, Rutherford concluiu que o átomo tem densidade uniforme. 

d) Essa experiência permitiu descobrir o núcleo atômico e seu tamanho relativo. 

e) Rutherford sabia antecipadamente que as partículas alfa eram carregadas positivamente.

Resposta: c.

Resolução: 
Afirmativa a: está correta.
Afirmativa b: está correta.
Afirmativa c: está errada. Com seu experimento, Rutherford concluiu que o átomo não era uniforme, e sim que a grande parte de sua massa estava concentrada em um espaço muito pequeno e central - o núcleo.
Afirmativa d: está correta.
Afirmativa e: está correta.

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13) (UFPA-PA) - O modelo probabilístico utilizado para o problema velocidade-posição do elétron é uma consequência do princípio de: 

a) Bohr 

b) Aufbau 

c) De Broglie 

d) Heisenberg 

e) Pauling

Resposta: d.

Resolução: Heisenberg formulou o princípio da incerteza, o qual diz que não podemos determinar com precisão e simultaneamente a posição e o momento de uma partícula.

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14) (UFMG-MG) - Os nomes abaixo estão relacionados diretamente com o modelo atômico atual (Orbital), exceto: 

a) De Broglie 

b) Thomson 

c) Heisenberg 

d) Schrödinger

Resposta: b.

Resolução: 
De Broglie: O elétron ora comporta-se como onda ora como partícula.
Thomson: O átomo é um fluído de cargas positivas com as cargas negativas incrustadas neste fluído (modelo do pudim de passas).
Heisenberg: Não se pode prever com certeza a velocidade e posição do elétron (princípio da incerteza).
Schrodinger: Calculou a região mais provável onde o elétron possa estar. Deu o nome de orbital para a região.
Thomson não se enquadra no modelo atual.

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15) (UFRS) - Observe as figuras abaixo, considerando-as modelos atômicos.

Qual modelo atômico mais adequado para explicar o fenômeno dos fogos de artifício?

Qual desses modelos é o mais atual e qual o nome do cientista que o estudou? 

A) I, Dalton. 

B) II, Dalton. 

C) I, Thomson. 

D) II, Rutherford. 

E) II, Thomson.

Resposta: d.

Resolução: O mais atual deles é o II, estudado por Rutherford. O I foi estudado por Thomson.

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16) (UFRGS-RS) - Uma moda atual entre as crianças é colecionar figurinhas que brilham no escuro. Essas figuras apresentam em sua constituição a substância sulfeto de zinco. O fenômeno ocorre porque alguns elétrons que compõem os átomos dessa substância absorvem energia luminosa e saltam para níveis de energia mais externos. No escuro, esses elétrons retornam aos seus níveis de origem, liberando energia luminosa e fazendo a figurinha brilhar. Essa característica pode ser explicada considerando o modelo atômico proposto por: 

A) Dalton. 

B) Thomson. 

C) Lavoisier. 

D) Rutherford. 

E) Bohr.

Resposta: e.

Resolução: Quem explicou esses saltos dos elétrons foi Bohr.

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17) - O primeiro modelo científico para o átomo foi proposto por Dalton em 1808. Este modelo foi comparado a: 

a) Uma bola de tênis; 

b) Uma bola de futebol; 

c) Uma bola de pingue-pongue; 

d) Uma bola de bilhar; 

e) Uma bexiga cheia de ar.

Resposta: d.

Resolução: O modelo atômico de Dalton foi comparado a uma bola de bilhar.

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18) (UCB-DF) - Rutherford, ao fazer incidir partículas radioativas em lâmina metálica de ouro, observou que a maioria das partículas atravessava a lâmina, algumas desviavam e poucas refletiam. Identifique, dentre as afirmações a seguir, aquela que não reflete as conclusões de Rutherford sobre o átomo. 

a) Os átomos são esferas maciças e indestrutíveis. 

b) No átomo há grandes espaços vazios. 

c) No centro do átomo existe um núcleo pequeno e denso. 

d) O núcleo do átomo tem carga positiva. 

e) Os elétrons giram ao redor do núcleo para equilibrar a carga positiva.

Resposta: a.

Resolução: Rutherford nunca disse que os átomos eram esferas maciças e indestrutíveis, essa afirmação refere-se ao químico John Dalton.

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19) (UFMG-1997) - Ao resumir as características de cada um dos sucessivos modelos do átomo de hidrogênio, um estudante elaborou o seguinte resumo: 


Modelo Atômico: Dalton 

Características: Átomos maciços e indivisíveis. 


Modelo Atômico: Thomson 

Características: elétron, de carga negativa, em órbita em torno de um núcleo central, de carga positiva. Apenas certos valores dos raios das órbitas e das energias do elétron são possíveis. 

Qual é o modelo atômico dos fogos de artifício?

Cada íon existente na composição das substâncias utilizadas ou formadas na combustão da pólvora emite uma luz com uma cor característica (conforme pode se ver na tabela 1), quando submetidos à ação de uma chama. Isso é explicado por meio do modelo atômico de Rutherford-Böhr.

Qual o fenômeno dos fogos de artifício?

A combustão dos fogos de artifício é uma reação química exotérmica entre a pólvora e o oxigênio, liberando calor e luz. Essa liberação de calor e luz ocorre porque os elétrons dos átomos absorvem energia e passam para níveis energéticos mais externos (maior energia).

Qual é o modelo atômico mais adequado para explicar esse fenômeno?

O modelo atômico mais adequado para explicar esse fenômeno é o modelo de: Rutherford.

Como a química está presente nos fogos de artifício?

Composição dos fogos de Artifício Ela é composta por nitrato de potássio, enxofre e carvão. Outros compostos que podem ser utilizados na pólvora são o perclorato de potássio (KClO4) ou clorato de potássio (KClO3), que são oxidantes e altamente explosivos. O KClO4 e KClO3 aumentam a explosão e a claridade dos fogos.