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Modelos Atómicos de Rutherford

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Modelos Atómicos de Rutherford
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Modelos Atómicos de Rutherford
Teoría atómica de Rutherford. El modelo de Thomson tenía un átomo estático y sólido. El modelo propuesto por Rutherford sugiere que la carga positiva del átomo se concentra en un núcleo estacionario de gran masa, mientras que los electrones negativos se mueven en órbitas alrededor del núcleo, unidos por la atracción eléctrica entre cargas opuestas.

Modelos Atómicos de Rutherford

En 1911, el físico británico Ernest Rutherford, nacido en Nueva Zelanda, estableció la existencia del núcleo atómico. A partir de los datos experimentales de dispersión de partículas alfa por núcleos de átomos de oro, las partículas alfa utilizadas por Rutherford, muy rápidas y con carga positiva, se desviaban con claridad al cruzar una capa muy fina de materia.

Para explicar este efecto se necesitaba un modelo atómico con un núcleo central pesado y cargado positivamente para provocar la dispersión de las partículas alfa. Demostrando que el anterior modelo atómico de Thomson, con partículas positivas y negativas distribuidas uniformemente, era insostenible.

A medida que los científicos aprendieron sobre la estructura del átomo a través de experimentos, modificaron su modelo atómico para que se ajustara a los datos experimentales.

El físico británico Joseph Jonh Tomson observó que los átomos tenían cargas positivas y negativas, presentando su modelo como un átomo estático y sólido, las cargas positivas y negativas estaban en reposo neutralizándose mutuamente, los electrones estaban incrustados en una masa positiva como pasas en una torta de frutas, mientras que su compatriota Ernest Rutherfor descubrió que la carga positiva del átomo se concentra en su núcleo y dedujo que el átomo debe estar formado por una corteza con electrones que giran alrededor de un núcleo central con carga positiva, este modelo era dinámico y hueco, pero de acuerdo con las leyes de la física clásica e inestable.

El físico danés Niels Bohr propuso un nuevo modelo atómico, según el cual los electrones giran alrededor del núcleo a niveles u órbitas bien definidos, y su colega austriaco Edwin Schödinger descubrió que, de hecho, los electrones de un átomo se comportan más como ondas que como partículas.

Modelo Atómico de Rutherford Explicación

Para Ernest Rutherford, el átomo era un sistema planetario de electrones que giraba alrededor de un núcleo atómico pesado con una carga eléctrica positiva.

El modelo atómico de Rutherford puede resumirse de la siguiente manera:

  • El átomo tiene un pequeño núcleo central, con una carga eléctrica positiva, que contiene casi toda la masa del átomo.
  • Los electrones giran a grandes distancias alrededor del núcleo en órbitas circulares.
  • La suma de las cargas eléctricas negativas de los electrones debe ser igual a la carga positiva del núcleo, ya que el átomo es eléctricamente neutro.
  • Este modelo de sistema solar propuesto por Rutherford no puede ser estable según la teoría de Maxwell porque, al girar, los electrones se aceleran y deben emitir radiación electromagnética, perder energía y, en consecuencia, caer en el núcleo en un tiempo muy corto.

La explicación de cómo los electrones pueden tener órbitas estables alrededor del núcleo y por qué los átomos tienen espectros de emisión característicos y discretos son dos problemas que no se explican satisfactoriamente en este modelo.

Modelo Atómico de Rutherford Experimento

En 1911 se llevó a cabo en Manchester un experimento destinado a corroborar el modelo atómico de Thomson. Fue realizado por Geiger, Marsden y Rutherford, y consistió en bombardear con partículas alfa (núcleos de gas helio) una fina lámina de metal. El resultado esperado era que las partículas alfa pasarían a través de la fina lámina sin apenas desviación. Para observar el lugar de impacto de la partícula se colocó, detrás y a los lados de la lámina metálica, una pantalla fosforescente.

Las partículas alfa tienen una carga eléctrica positiva, y serían atraídas por las cargas negativas y repelidas por las cargas positivas. Sin embargo, como en el modelo atómico de Thomson las cargas positivas y negativas estaban distribuidas uniformemente, la esfera tenía que ser eléctricamente neutra, y las partículas alfa pasarían a través de la hoja sin desviarse.

Sin embargo, los resultados fueron sorprendentes. Como era de esperar, la mayoría de las partículas pasaron a través de la lámina sin desviarse. Pero algunos sufrieron grandes desviaciones y, lo más importante, un pequeño número de partículas rebotaron.

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