Modelo atmico de Rutherford

|Inicio|Tutorial anterior|Tutorial posterior|

Para Ernest Rutherford, el tomo era un sistema planetario de electrones girando alrededor de un ncleo atmico pesado y con carga elctrica positiva.El mdelo atmico de Rutherford puede resumirse de la siguiente manera:El tomo posee un ncleo central pequeo, con carga elctrica positiva, que contiene casi toda la masa del tomo.Los electrones giran a grandes distancias alrededor del ncleo en rbitas circulares.La suma de las cargas elctricas negativas de los electrones debe ser igual a la carga positiva del ncleo, ya que el tomo es elctricamente neutro.Rutherford no solo dio una idea de cmo estaba organizado un tomo, sino que tambin calcul cuidadosamente su tamao (un dimetro del orden de 10-10m) y el de su ncleo (un dimetro del orden de 10-14m). El hecho de que el ncleo tenga un dimetro unas diez mil veces menor que el tomo supone una gran cantidad de espacio vaco en la organizacin atmica de la materia.Para analizar cual era la estructura del tomo, Rutherford dise un experimento:El experimento consista en bombardear una fina lmina de oro con partculas alfa (ncleos de helio). De ser correcto el modelo atmico deThomson, el haz de partculas debera atravesar la lmina sin sufrir desviaciones significativas a su trayectoria. Rutherford observ que un alto porcentaje de partculas atravesaban la lmina sin sufrir una desviacin apreciable, pero un cierto nmero de ellas era desviado significativamente, a veces bajo ngulos de difusin mayores de 90 grados. Tales desviaciones no podran ocurrir si el modelo de Thomson fuese correcto.

Representacin esquemtica de la dispersin de partculasen los experimentos realizados por Rutherford con lminas de oro. El bombardeo de una lmina de oro con partculasmostr que la mayora de ellas atravesaba la lmina sin desviarse. Ello confirm a Rutherford que los tomos de la lmina deban ser estructuras bsicamente vacas.

Veamos un ejercicio de aplicacin:El dimetro de una moneda de 2 cntimos de euro es de 13 mm. El dimetro de un tomo de cobre es slo 2,6 . Cuntos tomos de cobre podran estar dispuestos lado a lado en una lnea recta sobre el dimetro de dicha moneda?La incgnita es el nmero de tomos de cobre. Podemos usar la relacin siguiente:1 tomo de cobre=2,6 , como factor de conversin que relaciona el nmero de tomos y la distancia.As, primero convertimos el valor del dimetro de la moneda a 13 mm (10-3m/1mm)(1 /10-10m)=1,3 1081,3 108 (1 tomo de cobre/2,6 )=5,0107tomos de Cu.Esto es, 50 millones de tomos de cobre estaran en fila sobre el diametro de una moneda de 2 cntimos de euro.