Modelo Atómico de Rutherford
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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN
UNIDAD EDUCATIVA COLEGIO PABLO NERUDA BARQUISIMETO ESTADO LARA
Modelo Atómico de
Rutherford INTEGRANTES: García, Ricardo
Marchán, Roger
Colmenárez, Diego
Goyo, Jorge
Mavares, Danilo
Año y Sección: 5º B
Modelo Atómico de Rutherford
Rutherford trató de ver cómo era la
dispersión de las partículas alfa por parte
de los átomos de una lámina de oro muy
delgada.
Los ángulos resultantes de la desviación de
las partículas supuestamente aportarían
información sobre cómo era la distribución
de carga en los átomos..
Antes de que Rutherford propusiera su
modelo atómico, los físicos aceptaban que
las cargas eléctricas en el átomo tenían
una distribución más o menos uniforme.
Historia
Modelo Atómico de Rutherford
Es un modelo atómico o teoría sobre la estructura interna del átomo
propuesto por el químico y físico británico-neozelandés Ernest
Rutherford para explicar los resultados de su "experimento de la
lámina de oro", realizado en 1911
Fue el primer modelo atómico que consideró al átomo formado por dos
partes: la "corteza", constituida por todos sus electrones, girando a
gran velocidad alrededor de un "núcleo" muy pequeño; que concentra
toda la carga eléctrica positiva y casi toda la masa del átomo
Rutherford llegó a la conclusión de que la masa del átomo se
concentraba en una región pequeña de cargas positivas que impedían
el paso de las partículas alfa
Postulados
El átomo esta constituido por una zona central, a la que se le llama núcleo, en la que se encuentra concentrada toda la carga positiva y casi toda la masa del núcleo.
Hay otra zona exterior del átomo, la corteza, en la que se encuentra toda la carga negativa y cuya masa es muy pequeña en comparación con la del átomo. La corteza esta formada por los electrones que tenga el átomo.
Los electrones se están moviendo a gran velocidad en torno al núcleo.
El tamaño del núcleo es muy pequeño en comparación con el del átomo (unas 100.000 veces menor).
El número de electrones negativos es igual al numero de protones positivos; luego, el átomo resulta neutro.
Todo átomo se divide en dos partes: núcleo formado por los
protones (p+) y los neutrones (n), y la corteza formada por los
electrones (e-).
CARACTERÍSTICAS
Los electrones pueden girar alrededor de núcleo de
orbitas circulares de radios cualquiera. Esto equivale a
decir que existen diferentes órbitas. (Órbita: trayectoria
que describe el electrón en su movimiento alrededor del
núcleo).
Al existir infinitas órbitas, entonces existen infinitos saltos electrónicos, por tanto
existirán infinitas rayas en el espectro atómico y así los espectros atómicos
deberían ser continuos y no es así.
DIFICULTADES
Según la teoría electromagnética clásica: "toda partícula carga da y
acelerada emite energía". Entonces el electrón perdería energía cinética y
acabaría chocando con el núcleo, pero esto no ocurre. (el electrón posee
aceleración normal o centrípeta al variar la dirección y sentido de su
velocidad).
Importancia del Modelo
Residió en proponer por primera vez la existencia de un núcleo en el átomo (término que, paradójicamente, no aparece en sus escritos). Lo que Rutherford consideró esencial, para explicar los resultados experimentales, fue "una concentración de carga" en el centro del átomo, ya que sin ella, no podía explicarse que algunas partículas fueran rebotadas en dirección casi opuesta a la incidente.
Este fue un paso crucial en la comprensión de la materia, ya que implicaba la existencia de un núcleo atómico donde se concentraba toda la carga positiva y más del 99,9% de la masa. Las estimaciones del núcleo revelaban que el átomo en su mayor parte estaba vacío.
Por un lado se planteó el problema de cómo un conjunto de cargas positivas podían
mantenerse unidas en un volumen tan pequeño, hecho que llevó posteriormente a la
postulación y descubrimiento de la fuerza nuclear fuerte, que es una de las cuatro
interacciones fundamentales.
LIMITACIONES DEL MODELO
Por otro lado existía otra dificultad proveniente de la electrodinámica clásica que predice que
una partícula cargada y acelerada, como sería el caso de los electrones orbitando alrededor
del núcleo, produciría radiación electromagnética, perdiendo energía y finalmente cayendo
sobre el núcleo
Aportaciones del Modelo
Para Ernest Rutherford, el átomo era un sistema planetario de
electrones girando alrededor de un núcleo atómico pesado y con
carga eléctrica positiva.
Basado en los resultados de su trabajo, que demostró la
existencia del núcleo atómico, Rutherford sostiene que casi la
totalidad de la masa del átomo se concentra en un núcleo
central muy diminuto de carga eléctrica positiva.
Aportaciones del Modelo
Los electrones giran alrededor del núcleo describiendo órbitas circulares.
Estos poseen una masa muy ínfima y tienen carga eléctrica negativa. La
carga eléctrica del núcleo y de los electrones se neutralizan entre sí,
provocando que el átomo sea eléctricamente neutro.
Rutherford no solo dio una idea de cómo estaba organizado un átomo, sino
que también calculó cuidadosamente su tamaño (un diámetro del orden de 10-
10 m) y el de su núcleo (un diámetro del orden de 10-14m). El hecho de que el
núcleo tenga un diámetro unas diez mil veces menor que el átomo supone una
gran cantidad de espacio vacío en la organización atómica de la materia.
MODELOS POSTERIORES
El modelo atómico de Rutherford fue sustituido muy pronto por el de Bohr. Bohr
intentó explicar fenomenológicamente que sólo algunas órbitas de los electrones son
posibles.
El modelo de Bohr "resolvía" formalmente el problema, proveniente de la
electrodinámica, postulando que sencillamente los electrones no radiaban,
hecho que fue explicado por la mecánica cuántica según la cual la aceleración
promedio del electrón deslocalizado es nula.
