Modelo Atómico de Rutherford y sus Descubrimientos

Aug 31, 2024

Modelo Atómico de Rutherford

Introducción

  • Descripción del átomo creada por Ernest Rutherford en 1911.
  • Descubrimiento del núcleo atómico a través de experimentos de dispersión.

Orígenes del concepto de átomo

  • Antigua Grecia (300 a.C.): Idea del átomo como componente más pequeño de la materia, basado en lógica y argumentación.
  • John Dalton (1776-1844): Publicó resultados en 1808, afirmando que los átomos son partículas extremadamente pequeñas, y todos los átomos de un mismo elemento son iguales.

Postulados del modelo de Rutherford

  • Núcleo atómico:
    • Cargado positivamente.
    • Contiene casi toda la masa del átomo.
    • Forma esférica, radio de 10^(-15) metros.
  • Electrones:
    • Orbitan el núcleo a gran distancia en órbitas circulares o elípticas.
    • La carga neta del átomo es nula (electrones compensan la carga del núcleo).
  • Espacio vacío:
    • La mayoría del átomo es espacio vacío, con un radio atómico de aproximadamente 10^(-10) metros.
    • Analogía con un sistema solar en miniatura; el modelo se llama "modelo planetario".

Limitaciones del modelo de Rutherford

  • Emisión de radiación:
    • Según el modelo, los electrones deberían emitir radiación continuamente y colisionar con el núcleo, destruyendo el átomo.
  • Energía cuantizada:
    • El átomo emite frecuencias específicas de radiación durante transiciones de energía, lo que no se explica en este modelo.

Importancia y legado

  • A pesar de sus limitaciones, el modelo de Rutherford es útil para introducir a los estudiantes al concepto de átomo y sus partículas.
  • No incluye el neutrón, descubierto hasta 1932.
  • Modificado más tarde por Niels Bohr en 1913.

Experimentos de dispersión de Rutherford

  • Radiaciones identificadas:
    • Radiaciones alfa (carga positiva, núcleos de helio) y beta (descubiertas por Marie Curie).
  • Experimento de 1911:
    • Bombardeo de una lámina de oro con partículas alfa.
    • Observaciones:
      • Alta proporción de partículas atravesando sin desviarse.
      • Algunas partículas se desvían en ángulos pronunciados y unas pocas rebotan.
    • Conclusión: Existencia de un núcleo atómico donde se concentra la carga positiva.

Descubrimientos adicionales

  • Núcleos de hidrógeno:
    • Experimentos posteriores con nitrógeno llevaron a la identificación del núcleo de hidrógeno como una partícula fundamental, llamada protón.
  • Rutherford fue clave en el descubrimiento del núcleo atómico y del protón.