¿Por qué está equivocado el modelo de Rutherford?

¿Qué tenía de malo el modelo atómico de Rutherford?

5 de junio de 2015

El modelo del átomo de Rutherford describió un núcleo denso, pesado y cargado positivamente rodeado de electrones negativos que equilibran la carga del átomo. También concluyó que el átomo está compuesto principalmente de espacio vacío.

Rutherford quería probar la teoría aceptada de su época propuesta por JJ Thompson, donde el átomo se consideraba una masa redonda hecha de partículas cargadas negativas y positivas, todas mezcladas, llamado modelo de pudín de ciruela.

Bombardeó una delgada lámina de oro con partículas cargadas positivamente (se usaron partículas alfa) para ver si pasarían directamente a través de la lámina como se esperaba. Sin embargo, algunas partículas rebotaron de la lámina o pasaron en ángulo (fueron desviadas), lo que sugiere que los átomos de oro no eran una mezcla homogénea de positivo y negativo.

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El modelo de Rutherford no tuvo en cuenta las propiedades de los electrones. los átomos parecían demasiado estables, se esperaba que colapsen cuando los electrones absorben o liberan energía.

Neils Bohr utilizó el modelo y las teorías de Rutherford sobre la mecánica cuántica que describe el comportamiento de los electrones para hacer un modelo que fue aceptado durante la mayor parte del siglo XX. Describió átomos muy parecidos a Rutherford, pero colocó electrones en capas de órbitas cada una con una energía específica y postuló que los electrones saltan a órbitas de mayor energía y cuando su energía se disipa regresan a sus órbitas.

El modelo del átomo propuesto por Rutherford supone que el átomo, que consiste en un núcleo central y un electrón giratorio, es estable, al igual que el sistema planeta solar, que imita el modelo.

Hay algunas diferencias fundamentales entre las 2 situaciones …

Mientras el sistema planetario es sostenido por la Fuerza Gravitacional, el sistema núcleo-electrón interactúa por la Fuerza de Coulomb, ya que son partículas cargadas.

Sabemos que un objeto que se mueve en un círculo se acelera constantemente por la fuerza centrípeta.

De acuerdo con la teoría electromagnética clásica, una partícula cargada acelerada emite radiación en forma de ondas electromagnéticas.

Eso significa que la energía de un electrón acelerado debería disminuir. ¡El electrón debería entonces girar en espiral hacia adentro y eventualmente caer en el núcleo!

¡Eso significa que nuestro átomo no es estable!

Pero el Cosmos en el que vivimos parece ser bastante estable 😮

Además, la teoría electromagnética también establece que la frecuencia de las ondas electromagnéticas emitidas por los electrones giratorios es igual a la frecuencia de la revolución. Entonces, a medida que los electrones giran hacia adentro, sus velocidades angulares y, por lo tanto, sus frecuencias cambiarían continuamente. ¡Y también lo hará la frecuencia de la luz emitida!

Eso significa que deberían estar emitiendo un espectro continuo. Pero, irónicamente, ¡se observa un espectro lineal!

Es por eso que abandonamos el modelo atómico de Rutherford y seguimos adelante …

¡Cuenta solo una parte de la historia!

Rutherford no tiene un modelo específico, descubrió que el átomo tiene un núcleo con carga positiva, descubrió este hecho mediante un experimento de dispersión, utilizando partículas alfa como un proyectil y una película delgada de oro como objetivo. cierto punto se desvía, esto indica que hay una carga positiva que repele la partícula alfa. En este hecho experimental, podría calcular la distancia entre el punto de desviación y el punto de rechazo para ser aproximadamente 10 ^ -12 cm, que se consideró como el radio del núcleo, pero a medida que se mejoran la medición y el cálculo, el radio de cualquier núcleo se da como R = r A ^ 1/3, donde r es 1.2 X 10 ^ -13 cm y A es el número de masa (p + n El modelo de Rutherford fue el primer paso para conocer el radio del núcleo.

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