quimica

Modelo atómico de Rutherford

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Modelo atómico de Rutherford
El 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.
El modelo de Rutherford fue el primer
modelo atómico queconsideró 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
impedian el paso de las partículasalfa.
Sugirió un nuevo modelo en el cual el átomo
poseía un núcleo o centro en el cual se
concentra la masa y la carga positiva, y que
en la zona extranuclear se encuentran los
electrones de carga negativa.

Modelo de un átomo de Rutherford. Propuso un núcleo con protones y electrones
girando alrededor.

Historia
Antes de que Rutherford propusiera su
modelo atómico, los físicos aceptabanque
las cargas eléctricas en el átomo tenían una
distribución más o menos uniforme.
Rutherford trató de ver cómo era la
dispersión de las partículas alfa por parte de
Animación 3D de un átomo según Ernest Rutherford.
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 decarga en los átomos. Era de esperar que, si las cargas estaban distribuidas uniformemente según
el modelo atómico de Thomson, la mayoría de las partículas atravesarían la delgada lámina sufriendo sólo
ligerísimas deflexiones, siguiendo una trayectoria aproximadamente recta. Aunque esto era cierto para la mayoría de
las partículas alfa, un número importante de estas sufrían deflexiones de cercade 180º, es decir, prácticamente salían
rebotadas en dirección opuesta a la incidente.
Rutherford pensó que esta fracción de partículas rebotadas en dirección opuesta podía ser explicada si se suponía la
existencia de fuertes concentraciones de carga positiva en el átomo. La mecánica newtoniana en conjunción con la
ley de Coulomb predice que el ángulo de deflexión de una partícula alfarelativamente liviana por parte de un átomo
de oro más pesado, depende del "parámetro de impacto" o distancia entre la trayectoria de la partícula y el núcleo:[1]

Modelo atómico de Rutherford

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(1)

Donde:
, siendo

la constante dieléctrica del vacío y

la carga eléctrica del centro dispersor.

, es la energía cinética inicial de la partícula alfa incidente.
es el parámetro deimpacto.
Dado que Rutherford observó una fracción apreciable de partículas "rebotadas" para las cuales el ángulo de deflexión
es cercano a χ ≈ π, de la relación inversa a (1):
(2)

se deduce que el parámetro de impacto debe ser bastante menor que el radio atómico. De hecho el parámetro de
impacto necesario para obtener una fracción apreciable de partículas "rebotadas" sirvió para hacer unaestimación del
tamaño del núcleo atómico, que resulta ser unas cien mil veces más pequeño que el diámetro atómico. Este hecho
resultó ser la capacidad uniformable sobre la carga positiva de neutrones.

Importancia del modelo y limitaciones
La importancia del modelo de Rutherford residió en proponer por primera vez la existencia de un núcleo en el átomo
(término que, paradójicamente, no aparece ensus 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...