Modelo Atómico de Ernest Rutherford

mar0 (84x110)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. 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.

El modelo de Rutherford tuvo que ser abandonado, pues el movimiento de los electrones suponía una pérdida continua de energía, por lo tanto, el electrón terminaría describiendo órbitas en espiral, precipitándose finalmente hacia el núcleo. Sin embargo, este modelo sirvió de base para el modelo propuesto por su discípulo Neils Bohr, marcando el inicio del estudio del núcleo atómico, por lo que a Rutherford se le conoce como el padre de la era nuclear.

Ernest Rutherford estudió los componentes de la radiación que ocurre espontáneamente en la Naturaleza. A continuación resumen  las características de estos componentes:

  • mar3En 1900 Rutherford, con la colaboración de Geiger y Marsden, soporta y verifica su teoría con el experimento, hoy muy famoso, de la lámina de oro. El experimento era simple, bombardearon una placa de oro muy delgada con partículas _ procedentes de una fuente radioactiva. Colocaron una pantalla de ZnS, fluorescente, por detrás de la capa de oro para observar la dispersión de las partículas alfa en ella.
  • Se demostró que la dispersión de partículas alfa con carga positiva, era ocasionada por repulsión de centros con carga positiva en la placa de oro, igualmente se cumplía con placas de metales distintos, pudiéndose concluir que cada átomo contenía un centro de masa diminuto con carga positiva que denomino núcleo atómico. La mayoría de las partículas alfa atraviesan las placas metálicas sin desviarse, porque los átomos están constituidos, en su mayoría, por espacios vacíos colonizados tan sólo por electrones muy ligeros. Las pocas partículas que se desvían son las que llegan a las cercanías de núcleos metálicos pesados con cargas altas.
  • Gracias a estos desarrollos experimentales de Rutherford, éste pudo determinar las magnitudes de las cargas positivas de los núcleos atómicos. Los cálculos que se basan en los resultados del experimento indican que el diámetro de la “porción desocupada” del átomo del átomo es de 104 a 105 veces mayor que el diámetro del núcleo.

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Los aspectos más importantes del Modelo atómico de Ernest Rutherford son:

  • El átomo posee un núcleo central en el que su masa y su carga positiva.
  • El resto del átomo debe estar prácticamente vacío, con los electrones formando una corona alrededor del núcleo.
  • La neutralidad del átomo se debe a que la carga positiva total presente en el núcleo, es igualada por el número de electrones de la corona.
  • Cuando los electrones son obligados a salir, dejan a la estructura con carga positiva (explica los diferentes rayos).
  • El átomo es estable, debido a que los electrones mantienen un giro alrededor del núcleo, que genera una fuerza centrifuga que es igualada por la fuerza eléctrica de atracción ejercida por el núcleo, y que permite que se mantenga en su orbita.
  • El valor de la cantidad de energía contenida en un fotón depende del tipo de radiación (de la longitud de onda). En la medida que la longitud de onda se hace menor, la cantidad de energía que llevan es mayor.

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Núcleo y corteza de los átomos

Así se completó la estructura atómica. Consta de un núcleo positivo, en donde se hallan los protones y neutrones, en conjunto llamados nucleones, y una zona cortical (o simplemente corteza), por donde giran los electrones al torno al núcleo.

Existen dos conceptos que caracterizan los núcleos atómicos:

  • El numero másico: es el número de partículas que hay en su núcleo, es decir, la suma del número de protones (Z) y del número de neutrones (n).Se simboliza con la letra A.

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  • El número atómico: indica el número de protones que hay en el núcleo de un átomo. Coincide con el número de electrones si el átomo es neutro. Se simboliza con la letra Z.

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A continuación se deja un Simulador Phet en el cual podrás modelar como acontece el experimento de Rutherford.

 

Ir a Modelo atómico de Niels Börh

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