Explicăm ce este modelul atomic al lui Rutherford și principalele sale postulate. De asemenea, cum a fost experimentul lui Rutherford.
Care este modelul atomic al lui Rutherford?
Modelul atomic al lui Rutherford, după cum sugerează și numele, a fost unul dintre modelele propuse pentru a explica structura intern al atom. În 1911, chimistul și fizicianul britanic Ernest Rutherford a propus acest model pe baza rezultatelor lui experimentare cu foita de aur.
Acest model a constituit o ruptură cu modelele anterioare precum modelul atomic Dalton și modelul atomic Thompson și un pas înainte față de modelul acceptat în prezent.
În ea model atomic, Rutherford a propus că atomii au un nucleu central unde cel mai mare procent al lor masa. În plus, conform acestei teorii, acest nucleu are o sarcină electrică pozitivă și este orbitat de particule de sarcină opusă și de dimensiuni mai mici (electroni).
Conform considerațiilor sale, atomul a funcționat ca a Sistem solar de electroni care orbitează în jurul unui nucleu atomic mai greu, așa cum fac planetele în jurul Soare.
Modelul atomic al lui Rutherford poate fi rezumat în următoarele trei propoziții:
- Cea mai mare parte a masei atomice este concentrată în nucleu, care este din ce în ce mai mare. greutate decât restul particule, și înzestrat cu o sarcină electrică pozitivă.
- În jurul nucleului și la distanțe mari de acesta se află cele electroni, cu o sarcină electrică negativă, care o orbitează pe căi circulare.
- Ca rezultat, suma sarcinilor electrice pozitive și negative ale unui atom ar trebui să dea zero, adică ar trebui să fie egale, astfel încât atomul să fie neutru din punct de vedere electric.
Rutherford nu numai că a propus această structură pentru atom, dar a calculat și dimensiunea acestuia și a comparat-o cu dimensiunea nucleului și a ajuns la concluzie că o bună parte din compoziția atomului este spațiu gol.
Acest model, pe de altă parte, are anumite limitări care ar putea fi rezolvate odată cu avansarea cunoştinţe si tehnologie:
- Nu s-a putut explica cum a fost posibil ca un set de sarcini pozitive să fie ținute împreună în nucleul atomic, deoarece ar trebui să se respingă între ele, deoarece toate sunt sarcini de același semn.
- Stabilitatea atomului nu a putut fi explicată, deoarece luând în considerare electronii cu sarcină negativă care se rotesc în jurul nucleului pozitiv, la un moment dat acești electroni au trebuit să piardă. Energie și se prăbușește împotriva miezului.
Modelul atomic al lui Rutherford a fost în vigoare pentru o perioadă scurtă de timp, și a fost înlocuit cu modelul atomic propus de fizicianul danez Niels Bohr în 1913, în care unele dintre limitări au fost rezolvate și au fost încorporate propunerile teoretice elaborate de Albert Einstein în 1905.
experimentul lui Rutherford
Metoda experimentală a lui Rutherford a început cu mai multe foi subțiri de aur care urmau să fie bombardate în laborator cu nuclee de heliu (particule alfa, care au sarcină pozitivă), măsurând astfel unghiurile de deviere ale fasciculului de particule la trecerea prin aur.
Acest comportament, care ajungea uneori la abateri de până la 90°, nu era de acord cu modelul atomic propus de Thompson, predominant la acea vreme.
Modelul lui Thompson propune că atomul este o sferă pozitivă, cu electroni încărcați negativ încorporați în el. Din acest motiv modelul seamănă cu o budincă cu stafide: budinca ar fi atomul, iar stafidele ar fi electronii.
Pe de altă parte, modelul lui Rutherford afirmă că atomul are sarcina pozitivă concentrată în nucleu și electronii orbitează în jurul lui. Dacă atomul ar avea structura propusă de Thompson, particulele alfa (pozitive), atunci când trec prin folia de aur, ar trebui să-și urmeze traiectoriile sau să devieze foarte puțin. Totuși, ceea ce s-a întâmplat este că au fost observate abateri ale acestor particule de până la 90 și 180 °, ceea ce a arătat că atomul, într-adevăr, are sarcina pozitivă concentrată în centrul său (așa cum a propus Rutherford) și nu distribuită într-o sferă. așa cum a propus Thompson).