Pagkatapos ng kakilala Ang modelo ng atomic ni Thomson, na isinasaalang-alang ang mga electron ay nasa positibong singil na daluyan, isang mas advanced na modelo na kilala bilang Rutherford atomic model. Ang siyentipiko na namamahala sa bagong pagsulong para sa agham ay si Ernest Rutherford. Ipinanganak siya noong Agosto 20, 1871 at namatay noong Oktubre 19, 1937. Sa panahon ng kanyang buhay ay malaki ang naging kontribusyon niya sa kimika at sa mundo ng agham sa pangkalahatan.
Samakatuwid, ilalaan namin ang artikulong ito upang sabihin sa iyo ang lahat ng kailangan mong malaman tungkol sa modelo ng atomic ni Rutherford.
Eksperimento sa Gold Leaf
Sinabi ng matandang modelong thomson na ang mga electron ay nasa isang medium na positibong nasingil. Noong 1909 si Ernest Rutherford, sinamahan ng dalawang katulong na nagngangalang Geiger at Marsden, ay gumawa ng isang pag-aaral na kilala bilang eksperimento sa Gold Leaf kung saan mapatunayan nila na Mali ang kilalang "raisin pudding" ni Thomson. At ang bagong eksperimentong ito ay naipakita na ang atom ay may istraktura na may isang malakas na positibong singil. Ang eksperimentong ito o maaaring makatulong upang muling maitaguyod ang ilang mga konklusyon na nagtapos na ipinakita bilang modelo ng atomic ni Rutherford noong 1911.
Ang eksperimentong kilala bilang Leaf of Gold ay hindi natatangi ngunit natupad sila sa pagitan ng 1909 at 1913. Para dito, ginamit nila ang mga laboratoryo ng pisika ng Unibersidad ng Manchester. Ang mga eksperimentong ito ay may malaking kahalagahan dahil ang mga bagong konklusyon ay maaaring maitaguyod mula sa kanilang mga resulta, na humantong sa isang rebolusyonaryong modelo ng atomiko.
Ang eksperimentong ito ay binubuo ng mga sumusunod: isang manipis na sheet ng ginto na 100nm lamang ang makapal ay dapat na bombahan ng isang malaking dami ng mga alpha particle. Ang mga alpha particle na ito ay at ions. Iyon ay, mga atomo na walang mga electron, kaya mayroon lamang silang mga proton at neutron. Sa pamamagitan ng pagkakaroon ng mga neutron at proton, ang kabuuang pagsingil ng atom ay positibo. Pangunahin na ang eksperimentong ito ay may layunin na patunayan kung ang modelo ng Thomson ay tama. Kung ang modelong ito ay tama, ang mga maliit na butil ng alpha ay kailangang dumaan sa mga atomo ng ginto sa isang tuwid na linya.
Upang mapag-aralan ang pagpapalihis na dulot ng mga maliit na butil ng alpha, isang fluorescent zinc sulphide filter ang dapat ilagay sa paligid ng pinong gintong foil. Ang resulta ng eksperimentong ito ay naobserbahan na ang ilang mga maliit na butil ay maaaring makapasa sa mga atom ng ginto ng sheet sa isang tuwid na linya. Gayunpaman, ang ilan sa mga alpha particle na ito ay napalihis sa mga random na direksyon.
Mga konklusyon ng eksperimento sa Gold Leaf
Dahil sa katotohanang ito, hindi posible na mapatibay kung ano ang isinasaalang-alang ng nakaraang mga modelo ng atomic. At ang mga modelong ito ng atomiko ay binigyang diin na ang positibong singil ay ibinahagi nang pantay sa mga atomo at gagawing mas madali ang pagtawid nito dahil ang singil nito ay hindi magiging malakas sa isang tiyak na punto.
Ang mga resulta ng eksperimentong Gold Leaf ay lubos na hindi inaasahan. Pinag-isipan nito si Rutherford na ang atom ay may isang sentro na may isang malakas na positibong singil na ginawa kapag isang maliit na butil ng alpha subukang ipasa ito na tinanggihan ng gitnang istraktura. Upang maitaguyod ang isang mas maaasahang mapagkukunan, ang mga maliit na butil ay isinasaalang-alang sa dami ng mga na nakalarawan at yaong hindi. Salamat sa seleksyon ng mga particle na ito, posible na matukoy ang laki ng nucleus kumpara sa orbit ng mga electron na nasa paligid nito. Maaari din nating mapagpasyahan na ang karamihan sa puwang ng isang atom ay walang laman.
Maaari itong makita, ang ilang mga maliit na butil ng alpha ay nailihis ng gintong foil. Ang ilan sa kanila ay lumihis lamang sa napakaliit na mga anggulo. Nakatulong ito upang tapusin na ang positibong pagsingil sa isang atom ay hindi pantay na ipinamamahagi. Iyon ay, ang positibong singil ay matatagpuan sa isang atom sa isang puro na paraan sa isang napakaliit na dami ng puwang.
Napakakaunting mga alpha particle na naanod pabalik. Ang paglihis na ito ay nagpapahiwatig ng mga sumusunod na sinabi ng mga maliit na butil ay maaaring mag-rebound. Salamat sa lahat ng mga bagong pagsasaalang-alang na ito, ang modelo ng atomic ng Rutherford ay maaaring maitaguyod sa mga bagong ideya.
Rutherford atomic model
Susubukan naming pag-aralan kung ano ang mga prinsipyo ng modelo ng atomic ni Rutherford:
- Ang mga particle na may positibong singil sa loob ng isang atom nakaayos ang mga ito sa isang napakaliit na dami kung ihinahambing namin ito sa kabuuang dami ng nasabing atom.
- Halos lahat ng masa na mayroon ang isang atom ay nasa maliit na dami ng nabanggit. Ang panloob na masa na ito ay tinawag na nucleus.
- Mga electron na mayroong negatibong singil ay matatagpuan na umiikot sa paligid ng nucleus.
- Ang mga electron ay umiikot sa mataas na bilis kapag nasa paligid ng mga ito ang nucleus at ginagawa nila ito sa mga pabilog na landas. Ang mga daanan na ito ay tinawag na orbit. Mamaya gagawin ko kilala sila bilang mga orbital.
- Parehong mga electron na negatibong sisingilin at ang punong-puno ng positibong singil na atom mismo ay laging pinagsasama-sama salamat sa electrostatic na kaakit-akit na puwersa.
Ang pagtanggap at mga limitasyon ng modelo ng atomic ng Rutherford
Tulad ng inaasahan, ang bagong modelo na ito naisip ng isang buong bagong panorama ng atom sa mundo ng siyentipiko. Salamat sa atomic model na ito, maraming mga siyentipiko sa paglaon ay maaaring pag-aralan at matukoy ang bilang ng mga electron na mayroon ang bawat elemento sa periodic table. Bilang karagdagan, maaaring magawa ang mga bagong tuklas na makakatulong na ipaliwanag ang paggana ng isang atom sa pinakasimpleng paraan.
Gayunpaman, ang modelong ito ay mayroon ding ilang mga limitasyon at bug. Bagaman ito ay isang tagumpay sa mundo ng pisika, hindi sila perpekto o isang kumpletong modelo. At iyon ba ay ng alinsunod sa mga batas ni Newton at isang mahalagang aspeto ng mga batas ni Maxwell, hindi maipaliwanag ng modelong ito ang ilang mga bagay:
- Hindi niya maipaliwanag kung paano nagawang magkasama ang mga negatibong pagsingil sa nucleus. Ayon sa electronic tibia, ang positibong pagsingil ay dapat na maitaboy ang bawat isa.
- Ang isa pang kontradiksyon ay patungo sa pangunahing mga batas ng electrodynamics. Kung ang mga electron na may positibong singil ay isasaalang-alang upang paikutin sa paligid ng nucleus, dapat silang maglabas ng electromagnetic radiation. Kapag nagpapalabas ng radiation na ito, ang enerhiya ay natupok para bumagsak ang mga electron sa nucleus. Samakatuwid, ang striated atomic model ay hindi maipaliwanag ang katatagan ng atom.
Inaasahan ko na sa impormasyong ito maaari kang matuto nang higit pa tungkol sa modelo ng atomic ng Rutherford.