ръдърфордов атомен модел

химия

2022

Обясняваме какво представлява атомният модел на Ръдърфорд и неговите основни постулати. Освен това как беше експериментът на Ръдърфорд.

Атомният модел на Ръдърфорд беше отклонение от по-ранните модели.

Какъв е атомният модел на Ръдърфорд?

Атомният модел на Ръдърфорд, както подсказва името му, беше един от моделите, предложени за обяснение на структура вътрешно на атом. През 1911 г. британският химик и физик Ърнест Ръдърфорд предлага този модел въз основа на резултатите от своя експериментиране със златни листа.

Този модел представлява прекъсване на предишните модели като атомния модел на Далтън и атомния модел на Томпсън и стъпка напред по отношение на приетия в момента модел.

В своята атомен модел, Ръдърфорд предложи, че атомите имат централно ядро, където е най-висок процент от тях маса. Освен това, според тази теория, това ядро ​​има положителен електрически заряд и се върти в орбита от частици с противоположен заряд и по-малък размер (електрони).

Според неговите разсъждения атомът е действал като a Слънчева система на електрони, обикалящи около по-тежко атомно ядро, както правят планетите около слънце.

Атомният модел на Ръдърфорд може да бъде обобщен в следните три предложения:

  • По-голямата част от атомната маса е концентрирана в ядрото, което е все по-голямо и по-голямо. тегло отколкото останалите частици, и е надарен с положителен електрически заряд.
  • Около ядрото и на големи разстояния от него се намират електрони, с отрицателен електрически заряд, които обикалят около него по кръгови пътища.
  • В резултат на това сумата от положителните и отрицателните електрически заряди на атома трябва да даде нула, тоест те трябва да са равни, така че атомът да е електрически неутрален.

Ръдърфорд не само предложи тази структура за атома, но също така изчисли неговия размер и го сравнява с размера на ядрото и стигна до заключение че голяма част от състава на атома е празно пространство.

Този модел, от друга страна, има определени ограничения, които могат да бъдат разрешени с напредването на знания и на технология:

  • Не можеше да се обясни как е възможно набор от положителни заряди да се задържат заедно в атомното ядро, тъй като те трябва да се отблъскват един друг, тъй като всички те са заряди от един и същи знак.
  • Стабилността на атома не може да бъде обяснена, тъй като при разглеждане на електроните с отрицателен заряд, които се въртят около положителното ядро, в един момент тези електрони трябваше да загубят Енергия и колапс срещу ядрото.

Атомният модел на Ръдърфорд беше в сила за кратко време и беше заменен от атомния модел, предложен от датския физик Нилс Бор през 1913 г., в който бяха разрешени някои от ограниченията и бяха включени теоретичните предложения, разработени от Алберт Айнщайн през 1905 г.

Експериментът на Ръдърфорд

Експерименталният метод на Ръдърфорд започва с няколко тънки листа злато, които ще бъдат бомбардирани в лабораторията с хелиеви ядра (алфа частици, които имат положителен заряд), като по този начин се измерват ъглите на отклонение на лъча на частиците при преминаване през златото.

Това поведение, което понякога достигаше отклонения до 90°, не беше в съгласие с атомния модел, предложен от Томпсън, преобладаващ по това време.

Моделът на Томпсън предполага, че атомът е положителна сфера с отрицателно заредени електрони, вградени в нея. Поради тази причина моделът прилича на пудинг със стафиди: пудингът ще бъде атомът, а стафидите ще бъдат електроните.

От друга страна, моделът на Ръдърфорд гласи, че атомът има положителен заряд, концентриран в ядрото, а електроните обикалят около него. Ако атомът имаше структурата, предложена от Томпсън, алфа (положителните) частици, когато преминават през златното фолио, трябва да следват своите траектории или да се отклоняват много малко. Но това, което се случи е, че се наблюдават отклонения на тези частици до 90 и 180°, което показва, че атомът наистина има положителния заряд, концентриран в центъра си (както е предложено от Ръдърфорд), а не разпределен в сфера. ( както е предложено от Томпсън).

!-- GDPR -->