Het atomaire model van Rutherford

Het atomaire model van Rutherford

Na de kennismaking Thomson's atomaire model, dat van mening was dat elektronen zich in een positief geladen medium bevinden, een geavanceerder model dat bekend staat als Atoommodel van Rutherford. De wetenschapper die verantwoordelijk was voor deze nieuwe vooruitgang voor de wetenschap was Ernest Rutherford. Hij werd geboren op 20 augustus 1871 en stierf op 19 oktober 1937. Tijdens zijn leven leverde hij grote bijdragen aan de scheikunde en de wereld van de wetenschap in het algemeen.

Daarom gaan we dit artikel wijden om u alles te vertellen wat u moet weten over het atomaire model van Rutherford.

Bladgoud Experiment

Bladgoud patroon

Het oude Thomson-model zei dat elektronen zich in een positief geladen medium bevonden. In 1909 deed Ernest Rutherford, vergezeld van twee assistenten genaamd Geiger en Marsden, een onderzoek dat bekend staat als het Gold Leaf-experiment, waarbij ze konden verifiëren dat Thomsons bekende "rozijnenpudding" was verkeerd. En is dat dit nieuwe experiment kon aantonen dat het atoom een ​​structuur had met een sterke positieve lading. Dit experiment of zou kunnen helpen om enkele conclusies te herstellen die in 1911 werden gepresenteerd als het atomaire model van Rutherford.

Het experiment dat bekend staat als Leaf of Gold was niet uniek, maar ze werden uitgevoerd tussen 1909 en 1913. Hiervoor gebruikten ze de fysische laboratoria van de Universiteit van Manchester. Deze experimenten waren van groot belang omdat uit hun resultaten nieuwe conclusies konden worden getrokken, die leidden tot een revolutionair atomair model.

Dit experiment bestond uit het volgende: een dunne laag goud van slechts 100 nm dik moest worden bestookt met een grote hoeveelheid alfadeeltjes. Deze alfadeeltjes waren en ionen. Dat wil zeggen, atomen die geen elektronen hebben, dus ze hadden alleen protonen en neutronen. Door neutronen en protonen te hebben, was de totale lading van het atoom positief. Dit experiment had vooral tot doel te bevestigen of het Thomson-model correct was. Als dit model goed was, de alfadeeltjes moesten in een rechte lijn door de goudatomen gaan.

Om de doorbuiging veroorzaakt door alfadeeltjes te bestuderen, moest een fluorescerend zinksulfidefilter rond de fijne goudfolie worden geplaatst. Het resultaat van dit experiment is dat werd waargenomen dat sommige deeltjes in een rechte lijn door de goudatomen van de plaat konden gaan. Sommige van deze alfadeeltjes werden echter in willekeurige richtingen afgebogen.

Conclusies van het Gold Leaf-experiment

Experimenten

Gezien dit feit was het niet mogelijk om te bevestigen wat de vorige atomaire modellen werden overwogen. En het is dat deze atoommodellen aangaven dat de positieve lading gelijkmatig in de atomen was verdeeld en dit zou het gemakkelijker maken om er doorheen te gaan, omdat de lading op een bepaald punt niet zo sterk zou zijn.

De resultaten van dit Gold Leaf-experiment waren totaal onverwacht. Dit deed Rutherford denken dat het atoom een ​​centrum had met een sterke positieve lading die ontstond als een alfadeeltje probeer het flauw te vallen, afgewezen door de centrale structuur. Om een ​​betrouwbaardere bron vast te stellen, werden de deeltjes in aanmerking genomen in hoeveelheden van die werden gereflecteerd en die niet. Dankzij deze selectie van deeltjes was het mogelijk om de grootte van de kern te bepalen in vergelijking met de baan van de elektronen eromheen. Je zou ook kunnen concluderen dat het grootste deel van de ruimte van een atoom leeg is.

Het was te zien, sommige alfadeeltjes werden afgebogen door de goudfolie. Sommigen van hen week slechts in zeer kleine hoeken af. Dit hielp om te concluderen dat de positieve lading op een atoom niet gelijkmatig verdeeld is. Dat wil zeggen, de positieve lading bevindt zich op een geconcentreerde manier op een atoom in een zeer klein ruimtevolume.

Zeer weinig alfadeeltjes dreven terug. Deze afwijking geeft het volgende aan dat de deeltjes kunnen zijn teruggekaatst. Dankzij al deze nieuwe overwegingen kon het atomaire model van Rutherford tot stand worden gebracht met nieuwe ideeën.

Het atomaire model van Rutherford

Ernest Rutherford

We gaan bestuderen wat de principes zijn van het atomaire model van Rutherford:

  • Deeltjes met een positieve lading in een atoom ze zijn gerangschikt in een heel klein volume als we het vergelijken met het totale volume van dat atoom.
  • Bijna alle massa die een atoom heeft, zit in dat kleine volume dat wordt genoemd. Deze innerlijke massa werd de kern genoemd.
  • Elektronen met een negatieve lading worden gevonden roterend rond de kern.
  • De elektronen roteren met hoge snelheden wanneer ze zich rond de kern bevinden en dat doen ze in cirkelvormige banen. Deze trajecten werden banen genoemd. Later zal ik ze staan ​​bekend als orbitalen.
  • Zowel de negatief geladen elektronen als de kern van het positief geladen atoom zelf worden altijd bij elkaar gehouden dankzij de elektrostatische aantrekkingskracht.

Acceptatie en beperkingen van het atomaire model van Rutherford

Zoals verwacht voorzag dit nieuwe model een heel nieuw panorama van het atoom in de wetenschappelijke wereld. Dankzij dit atomaire model konden veel latere wetenschappers het aantal elektronen bestuderen en bepalen dat elk element in het periodiek systeem heeft. Bovendien zouden nieuwe ontdekkingen kunnen worden gedaan die de werking van een atoom op de eenvoudigste manier helpen verklaren.

Dit model heeft echter ook enkele beperkingen en bugs. Hoewel het een doorbraak was in de wereld van de fysica, waren ze noch een perfect, noch een compleet model. En is dat van volgens de wetten van Newton en een belangrijk aspect van de wetten van Maxwell, dit model kon bepaalde dingen niet verklaren:

  • Hij kon niet uitleggen hoe negatieve ladingen in de kern bijeen konden blijven. Volgens de elektronische tibia moeten positieve ladingen elkaar afstoten.
  • Een andere tegenstrijdigheid betrof de fundamentele wetten van de elektrodynamica. Als elektronen met een positieve lading zouden worden beschouwd als roterend rond de kern, zouden ze elektromagnetische straling moeten uitzenden. Bij het uitzenden van deze straling wordt energie verbruikt zodat de elektronen in de kern instorten. Daarom kan het gestreepte atoommodel de stabiliteit van het atoom niet verklaren.

Ik hoop dat je met deze informatie meer te weten kunt komen over het atomaire model van Rutherford.


Wees de eerste om te reageren

Laat je reactie achter

Uw e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Verplichte velden zijn gemarkeerd met *

*

*

  1. Verantwoordelijk voor de gegevens: Miguel Ángel Gatón
  2. Doel van de gegevens: Controle SPAM, commentaarbeheer.
  3. Legitimatie: uw toestemming
  4. Mededeling van de gegevens: De gegevens worden niet aan derden meegedeeld, behalve op grond van wettelijke verplichting.
  5. Gegevensopslag: database gehost door Occentus Networks (EU)
  6. Rechten: u kunt uw gegevens op elk moment beperken, herstellen en verwijderen.