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Em 1911, Ernest Rutherford realizou o clássico experimento do bombardeamento de uma finíssima lâmina de ouro com partículas alfa (α), emitidas por uma amostra de polônio. Ele notou que a grande maioria das partículas atravessava a lâmina sem sofrer desvios, enquanto uma parcela muito pequena era rebatida.
Qual foi a conclusão fundamental de Rutherford, que alterou o paradigma da estrutura da matéria?
a) os elétrons giram em órbitas estacionárias sem irradiar energia.
b) o átomo é uma esfera maciça e neutra.
c) o átomo é composto majoritariamente por espaços vazios, possuindo um núcleo central minúsculo e denso.
d) a massa do elétron é muito maior que a do próton.
e) o núcleo atômico é formado por prótons e nêutrons.

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O experimento de Rutherford mostrou que a maior parte das partículas alfa atravessava a lâmina de ouro sem desvio, indicando que o átomo é formado principalmente por espaço vazio. Apenas uma pequena fração das partículas era desviada, o que levou à conclusão de que existe um núcleo central muito pequeno e denso, onde está concentrada a maior parte da massa do átomo. Portanto, a conclusão fundamental de Rutherford foi: c) o átomo é composto majoritariamente por espaços vazios, possuindo um núcleo central minúsculo e denso.

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Desde a Grécia Antiga, a humanidade tenta compreender a constituição da matéria. No entanto, foi apenas a partir do século XIX que a química passou a tratar os modelos atômicos com embasamento científico. O primeiro modelo científico foi proposto por John Dalton. Segundo ele, a matéria seria formada por partículas esféricas, maciças e indivisíveis. Apesar de ter sido superado, o modelo de Dalton ainda é didaticamente útil hoje para explicar uma das seguintes leis ponderais:
Assinale a alternativa correta que explica a lei ponderal associada ao modelo de Dalton.
a) A Lei de Faraday sobre a eletrólise.
b) A Lei de Lavoisier (Conservação das Massas).
c) A Lei de Coulomb das atrações elétricas.
d) A radioatividade natural do Urânio.
e) A emissão de luz por saltos quânticos.

Ao estudar o comportamento de gases em tubos de vidro sob baixíssimas pressões e submetidos a altas tensões elétricas (ampolas de Crookes), J.J. Thomson observou a emissão de raios catódicos. A ilustração abaixo representa o modelo atômico proposto por ele após essa descoberta.
O grande avanço do modelo de Thomson em relação ao seu antecessor foi a introdução do conceito de:
a) núcleo denso e pequeno.
b) natureza elétrica da matéria e divisibilidade do átomo.
c) níveis de energia quantizados.
d) isótopos de um mesmo elemento.
e) orbitais atômicos e princípio da incerteza.

Quando o cloreto de sódio (sal de cozinha) cai na chama do fogão, observa-se uma coloração amarelo-intensa. O mesmo princípio físico explica as cores dos fogos de artifício, onde diferentes sais metálicos emitem cores distintas ao serem aquecidos.
O fenômeno descrito e ilustrado acima, conhecido como salto quântico, é perfeitamente explicado pelo modelo atômico de:
a) Dalton.
b) Thomson.
c) Rutherford.
d) Bohr.
e) Chadwick.

A datação por Carbono-14 é uma técnica essencial para a arqueologia. O Carbono possui três variantes naturais principais: o Carbono-12, o Carbono-13 e o Carbono-14 (radioativo). Ambos possuem número atômico (Z) igual a 6.
Em relação às semelhanças atômicas, é correto afirmar que essas três variantes do carbono representam átomos que são:
a) Isóbaros, pois possuem o mesmo número de massa.
b) Isótonos, pois possuem a mesma quantidade de nêutrons.
c) Isótopos, pois possuem o mesmo número de prótons, diferindo apenas em suas massas.
d) Isoeletrônicos, pois perdem elétrons formando os mesmos cátions.
e) Alótropos, pois são substâncias compostas diferentes.

O flúor atua na prevenção da cárie dental. Nos cremes dentais, ele é encontrado na forma de íon fluoreto (19 9 F−). O Sódio, presente no sal de cozinha, forma o cátion Sódio (23 11 Na+). E o gás nobre Neônio (20 10 Ne) é muito usado em letreiros luminosos.
Analisando as espécies químicas F−, Na+ e Ne, podemos concluir que elas são:
a) Isóbaras, pois a soma de prótons e nêutrons é igual para todas.
b) Isótopas, pois pertencem à mesma família na Tabela Periódica.
c) Isótonas, pois as três apresentam 10 nêutrons no núcleo.
d) Isoeletrônicas, pois todas apresentam exatamente 10 elétrons na eletrosfera.
e) Isômeras, pois apresentam mesma fórmula molecular estrutural.

Considere três átomos genéricos, indicados pelas letras A, B e C. Sabe-se que: A e B são isótopos; B e C são isóbaros; A e C são isótonos. Se o átomo A tem número atômico 20 e número de massa 40, e o átomo C tem número atômico 22,
Qual é o número de massa do átomo B?
a) 40
b) 42
c) 20
d) 22
e) 44

Os íons desempenham papéis vitais no organismo humano. O íon cálcio (Ca2+), por exemplo, é crucial para a contração muscular e coagulação sanguínea. O átomo neutro de cálcio (Ca) possui número atômico Z = 20 e número de massa A = 40.
Para que o cálcio se transforme no cátion bivalente Ca2+, ele precisa:
a) ganhar dois prótons no núcleo.
b) perder dois nêutrons no núcleo.
c) ganhar dois elétrons na eletrosfera.
d) perder dois elétrons de sua camada de valência.
e) perder dois prótons da camada mais interna.

A medicina nuclear utiliza diversos radioisótopos para diagnósticos e tratamentos. O Iodo-131 (131 53 I) é amplamente utilizado no tratamento de câncer de tireoide. Já o Iodo-127 (127 53 I) é o isótopo estável presente na nossa alimentação.
Qual a diferença fundamental na estrutura atômica entre o Iodo-131 e o Iodo-127?
a) O Iodo-131 possui 4 prótons a mais no núcleo.
b) O Iodo-131 possui 4 nêutrons a mais no núcleo.
c) O Iodo-131 possui 4 elétrons a mais na eletrosfera.
d) O Iodo-127 é um cátion, enquanto o Iodo-131 é um ânion.
e) O Iodo-131 tem raio atômico muito menor devido à radiação.

As usinas nucleares costumam utilizar a "água pesada" como moderador de nêutrons. A água pesada (D2O) é formada pela ligação do oxigênio com o Deutério, um parente do hidrogênio comum (Prótio). O Hidrogênio possui três isótopos: Prótio (1 1 H), Deutério (2 1 H) e Trítio (3 1 H).
Com base nessa representação, é correto afirmar que o núcleo do isótopo Deutério é constituído por:
a) Apenas 1 próton, sem nêutrons.
b) 1 próton e 1 nêutron.
c) 1 próton e 2 nêutrons.
d) 2 prótons e nenhum nêutron.
e) 1 próton, 1 nêutron e 1 elétron.

Considere a tabela abaixo, que indica as partículas fundamentais de diferentes espécies químicas:
Espécie Prótons Nêutrons Elétrons
I 13 14 10
II 8 8 10
III 10 10 10
IV 13 14 13
Com base na tabela, é correto afirmar que a espécie I representa:
a) Um átomo neutro isoeletrônico de II.
b) Um ânion bivalente de número atômico 13.
c) Um cátion trivalente (Al3+) isoeletrônico das espécies II e III.
d) Um isótopo da espécie II.
e) Um átomo que ganhou 3 prótons.

Um modelo atômico é uma tentativa teórica de explicar o comportamento e a estrutura da matéria. Ao longo da história, diversas falhas em modelos anteriores impulsionaram a criação de novos modelos.
A falha do modelo de Rutherford, que o modelo de Niels Bohr conseguiu resolver, foi a:
a) ausência do núcleo no centro do átomo.
b) instabilidade do elétron, que, segundo a física clássica, perderia energia e colidiria com o núcleo.
c) falta de explicação para a divisão e rearranjo das moléculas.
d) incapacidade de prever a existência dos nêutrons.
e) constatação de que o átomo é uma esfera positiva incrustada de elétrons.

Dois elementos misteriosos, G e J, apresentam a seguinte relação: o elemento G possui 32 prótons e número de massa 76. O elemento J é isóbaro de G e possui 42 nêutrons.
Com essas informações, qual é o número atômico (Z) do elemento J?
a) 32
b) 34
c) 42
d) 76
e) 118

A evolução dos modelos atômicos muitas vezes é ensinada por meio de analogias com o cotidiano para facilitar o aprendizado dos alunos. Relacione as analogias com seus respectivos cientistas responsáveis pela proposição dos modelos: Bola de Bilhar, Pudim de Passas, Sistema Planetário.
A ordem cronológica e correta dos cientistas cujos modelos estão ilustrados da esquerda para a direita é:
a) Bohr, Rutherford, Thomson.
b) Dalton, Thomson, Rutherford.
c) Thomson, Dalton, Bohr.
d) Rutherford, Bohr, Dalton.
e) Dalton, Bohr, Thomson.