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Modelo atómico de Rutherford Para inicios del siglo XX ya se disponía de sustancias radiactivas naturales como fuentes de partículas. En 1911, Ernest Rutherford y sus colaboradores Geiger y Marsden, diseñaron y llevaron a cabo un experimento en el cual hicieron bombardear con partículas alfa una delgada lámina de oro.

La finalidad era observar la trayectoria que experimentaban las partículas alfa al atravesarla, para lo cual colocaron Para inicios del siglo XX ya se disponía de sustancias radiactivas naturales como fuentes de partículas.

Experimentos de Rutherford

En 1911, Ernest Rutherford y sus colaboradores Geiger y Marsden, diseñaron y llevaron a cabo un experimento en el cual hicieron bombardear con partículas alfa una delgada lámina de oro. La finalidad era observar la trayectoria que experimentaban las partículas alfa al atravesarla, para lo cual colocaron moderna física nuclear.

Las colisiones frontales con estos diminutos núcleos dotados de masa y con carga positiva podían explicar las fuertes desviaciones sufridas por un número pequeño de las partículas alfa. Es decir, fuerzas extraordinarias se ejercían sobre las partículas alfa para producir tales desviaciones. Aún a distancias pequeñísimas las leyes de Coulomb pára las cargas permanecía válida. El tamaño del núcleo se mantuvo entre 1CT13 y 1CT1 cm, mientras que el átomo tenía dimensiones del orden de 10_6cm. ¡El átomo era prácticamente espacio vacío!; ¡La masa y la carga positiva se reunían en un núcleo extraordinariamente pequeño y denso, mientras que los electrones estaban a su alrededor a distancias relativamente grandes!.

Postulados del modelo de Rutherford son los siguientes:

  1. Puesto que el número de partículas que son completamente rechazadas es sumamente pequeño, es de esperar que éstas deben ser el resultado de colisiones frontales contra una mínima parte del átomo (núcleo) donde debe estar concentrada casi toda su masa y su carga positiva. Por otra parte, ha de ser la carga positiva del átomo la que produce las desviaciones, ya que la fuerza que actúa y que repele a las partículas alfa es de repulsión y además la masa de las partículas alfa es sumamente grande en comparación con la del electrón, lo cual hace suponer que éstos no son los causantes de tales desviaciones. De estas deducciones Rutherford concluyó que el átomo era casi completamente vacío y que la masa y la carga positiva estaban concentradas en un núcleo extraordinariamente pequeño, en tanto que el resto constituía una envoltura, corteza o corona en la cual se encontraban girando los electrones alrededor del núcleo y que son éstos quienes determinan el volumen del átomo.
  2. El átomo es estable debido a la acción de dos fuerzas opuestas que hacen mantenerse a distancia a los electrones del núcleo. La fuerza de atracción entre los protones contenidos en el núcleo y los electrones que giran a su alrededor, la cual es contrarrestada por una fuerza centrífuga producto de la enorme velocidad a la cual giran los electrones. El famoso físico danés Niels Bohr calculó esa velocidad en ¡no menos de siete mil billones de revoluciones por segundo!
  3. Cada átomo tiene una carga nuclear positiva que le es característica, determinada por el número de protones, la cual queda neutralizada por la carga negativa de los electrones que se encuentran describiendo órbitas alrededor del núcleo.

Limitaciones

El modelo de Rutherford parecía la solución al problema de la estructura atómica; sin embargo, de acuerdo con él,’ los electrones no pueden permanecer estacionarios, es decir, sin moverse, como establecía Thompson, debido a la fuerte atracción electrostática del núcleo. Luego, la única solución es que éstos se movieran en órbitas, que podríamos comparar con los planetas, alrededor del núcleo.

Desde el punto de vista dinámico no habría dificultad en explicar este hecho, pues todo estaría de acuerdo con las leyes de Newton y las de Coulomb. Pero examinemos la teoría electromagnética, bien conocida en aquella época, y observaremos que: “Toda carga eléctrica acelerada radia energía en forma de ondas electromagnéticas”.

De acuerdo con ésto, un electrón que gira alrededor del núdeo perdería o radiaría energía, por lo que su movimiento seguiría una trayectoria en espiral, terminando finalmente con precipitarse sobre el núcleo, con el cual el átomo se destruiría. Sin embargo esto no se cumple en el caso de los átomos o todo lo que nos rodea, aún nosotros mismos estaríamos colapsando o contrayéndonos.

Por otra parte, si la emisión de energía es continua, los espectros de los átomos de los elementos deberían ser continuos, pero las . evidencias experimentales demuestran todo lo contrario, es decir, que los espectros de los elementos son discontinuos,, lo cual parece indicar que la emisión de energía también lo es.

Ahora que conocemos el modelo atómico de Rutherford, procederemos a estudiar el modelo atómico de Niels Bohr: https://www.dragiinfo.com/modelo-atomico-de-bohr/

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