Rutherfordov atomski model

Rutherfordov atomski model

Nakon poznanstva Thomson-ov atomski model, koji je smatrao da se elektroni nalaze u pozitivno nabijenom medijumu, napredniji model poznat kao Rutherford-ov atomski model. Naučnik zadužen za ovaj novi napredak u nauci bio je Ernest Rutherford. Rođen je 20. avgusta 1871. godine, a umro 19. oktobra 1937. godine. Tokom svog života dao je veliki doprinos hemiji i svetu nauke uopšte.

Stoga ćemo ovaj članak posvetiti kako bismo vam ispričali sve što trebate znati o Rutherfordovom atomskom modelu.

Eksperiment sa zlatnim lišćem

Uzorak zlatnih listića

Stari thomson model rekao je da su se elektroni nalazili u pozitivno nabijenom medijumu. 1909. godine Ernest Rutherford, u pratnji dvojice pomoćnika po imenu Geiger i Marsden, izveo je studiju poznatu kao eksperiment Zlatnog lišća gdje su uspjeli provjeriti da Thomsonov dobro poznati "puding od grožđica" bio je pogrešan. A je li to što je ovaj novi eksperiment mogao pokazati da je atom imao strukturu s jakim pozitivnim nabojem. Ovaj eksperiment ili bi mogao pomoći da se uspostave neki zaključci koji su na kraju predstavljeni kao Rutherfordov atomski model 1911. godine.

Eksperiment poznat kao List zlata nije jedinstven, ali provodili su se između 1909. i 1913. Za to su i koristili fizičke laboratorije Univerziteta u Manchesteru. Ovi eksperimenti bili su od velike važnosti jer su se iz njihovih rezultata mogli uspostaviti novi zaključci, što je dovelo do revolucionarnog atomskog modela.

Ovaj eksperiment sastojao se od sljedećeg: tanki lim zlata debeo samo 100 nm morao je biti bombardiran velikom količinom alfa čestica. Te alfa čestice su bile i joni. Odnosno, atomi koji nemaju elektrone, pa su imali samo protone i neutrone. Imajući neutrone i protone, ukupni naboj atoma bio je pozitivan. Cilj ovog eksperimenta bio je uglavnom potkrijepiti je li Thomsonov model točan. Ako je ovaj model bio u pravu, alfa čestice su morale prolaziti kroz atome zlata u pravoj liniji.

Da bi se proučio otklon uzrokovan alfa česticama, oko fine zlatne folije morao se postaviti fluorescentni filter cink sulfida. Rezultat ovog eksperimenta je da je uočeno da su neke čestice mogle proći kroz zlatne atome lima u pravoj liniji. Međutim, neke od ovih alfa čestica bile su skrenute u slučajnim smjerovima.

Zaključci eksperimenta sa zlatnim listom

Eksperimenti

S obzirom na ovu činjenicu, nije bilo moguće potvrditi ono što se smatralo prethodnim atomskim modelima. A to je da su ovi atomski modeli istakli da je pozitivni naboj jednoliko raspoređen u atomima i to bi ga olakšalo prelazak jer njegov naboj u određenom trenutku ne bi bio tako jak.

Rezultati ovog eksperimenta sa zlatnim lišćem bili su potpuno neočekivani. To je natjeralo Rutherforda da pomisli da atom ima središte s jakim pozitivnim nabojem koji stvara alfa česticu pokušajte da je izbacite odbijenu od centralne strukture. Da bi se utvrdio pouzdaniji izvor, uzete su u obzir čestice koje su se reflektirale i one koje nisu. Zahvaljujući ovom odabiru čestica, bilo je moguće odrediti veličinu jezgre u odnosu na orbitu elektrona koji se nalaze oko nje. Takođe bi se moglo zaključiti da je veći dio prostora atoma prazan.

Moglo se vidjeti, neke alfa čestice su bile skrenute zlatnom folijom. Neki od njih su odstupali samo pod vrlo malim uglovima. To je pomoglo zaključiti da pozitivan naboj na atomu nije ravnomjerno raspoređen. Odnosno, pozitivni naboj se koncentrirano nalazi na atomu u vrlo malom volumenu prostora.

Vrlo malo alfa čestica se vratilo unazad. Ovo odstupanje ukazuje na sljedeće da su se spomenute čestice mogle odskočiti. Zahvaljujući svim tim novim razmatranjima, Rutherfordov atomski model mogao bi se uspostaviti novim idejama.

Rutherfordov atomski model

Ernest Rutherford

Proučit ćemo koji su principi Rutherfordovog atomskog modela:

  • Čestice koje imaju pozitivan naboj u atomu raspoređeni su u vrlo malom volumenu ako ga usporedimo sa ukupnim volumenom spomenutog atoma.
  • Gotovo sva masa koju ima atom nalazi se u toj maloj spomenutoj zapremini. Ova unutarnja masa nazvana je jezgrom.
  • Elektroni koji imaju negativne naboje nalaze se rotirajući oko jezgre.
  • Elektroni se okreću velikom brzinom kada su oko jezgre i to kružnim stazama. Te putanje nazivale su se orbite. Kasnije hoću poznate su kao orbitale.
  • I elektroni koji su bili negativno nabijeni i jezgra samog pozitivno nabijenog atoma uvijek se drže zajedno zahvaljujući elektrostatičkoj privlačnoj sili.

Prihvatanje i ograničenja Rutherfordovog atomskog modela

Kao što se i očekivalo, ovaj novi model zamislio je potpuno novu panoramu atoma u naučnom svijetu. Zahvaljujući ovom atomskom modelu, mnogi kasniji naučnici mogli su proučavati i odrediti broj elektrona koji ima svaki element u periodnom sistemu. Uz to, mogla bi se doći do novih otkrića koja pomažu na najjednostavniji način objasniti funkcioniranje atoma.

Međutim, ovaj model takođe ima određena ograničenja i greške. Iako je to bio proboj u svijetu fizike, oni nisu bili ni savršeni ni cjeloviti model. I da li je to prema Newtonovim zakonima i važnom aspektu Maxwellovih zakona, ovaj model nije mogao objasniti određene stvari:

  • Nije mogao objasniti kako su negativni naboji mogli da se drže zajedno u jezgri. Prema elektroničkoj tibiji, pozitivni naboji moraju se odbiti.
  • Druga kontradikcija bila je prema osnovnim zakonima elektrodinamike. Ako bi se smatralo da se elektroni s pozitivnim nabojem rotiraju oko jezgre, oni bi trebali emitirati elektromagnetsko zračenje. Pri emitiranju ovog zračenja troši se energija da se elektroni sruše u jezgri. Stoga, prugasti atomski model ne može objasniti stabilnost atoma.

Nadam se da ćete s ovim informacijama saznati više o Rutherfordovom atomskom modelu.


Sadržaj članka pridržava se naših principa urednička etika. Da biste prijavili grešku, kliknite ovdje.

Budite prvi koji komentarišete

Ostavite komentar

Vaša e-mail adresa neće biti objavljena. Obavezna polja su označena sa *

*

*

  1. Za podatke odgovoran: Miguel Ángel Gatón
  2. Svrha podataka: Kontrola neželjene pošte, upravljanje komentarima.
  3. Legitimacija: Vaš pristanak
  4. Komunikacija podataka: Podaci se neće dostavljati trećim stranama, osim po zakonskoj obavezi.
  5. Pohrana podataka: Baza podataka koju hostuje Occentus Networks (EU)
  6. Prava: U bilo kojem trenutku možete ograničiti, oporaviti i izbrisati svoje podatke.