Kemi

Rutherford Model


1911 utförde den nyländska sjömannen Ernest Rutherford ett viktigt experiment.

Han tog en bit poloniummetall (Po), som avger alfa-partiklar (α) och placerade den i en blybox med ett litet hål.

Alfapartiklar passerade genom andra blyplattor genom hål i deras centrum. Sedan gick de igenom ett mycket tunt blad (10-4mm) guld (Au).

Rutherford anpassade ett rörligt skott av zinksulfid (fluorescerande) för att registrera den väg som partiklarna tog.

Fysikern observerade att de flesta alfapartiklar korsade guldbladet och att endast ett fåtal avvikte, eller till och med sänktes.

Från dessa resultat drog han slutsatsen att atomen inte var en positiv sfär med elektroner som kastade sig in i denna sfär. Drog slutsatsen att:

- Atomen är ett stort tomrum;
- atomen har en mycket liten kärna;
- atomen har positiv kärna (+), eftersom alfapartiklar ibland avviker;
- Elektronerna finns runt kärnan (i elektrosfären) för att balansera de positiva laddningarna.

Rutherfords atommodell föreslog sedan en atom med cirkulära banor av elektroner runt kärnan. Han jämförde atomen med solsystemet, där elektronerna skulle vara planeterna och kärnan skulle vara solen.

I dag är atomen känd för att vara 10.000 till 100.000 gånger större än dess kärna. På makroskopisk skala kan man jämföra en atom med en fotbollsstadion.

Om atomen var Maracana-stadion, skulle dess kärna vara en myra i mitten av fältet. Så atomen är enorm i förhållande till dess kärna.

Rutherford-atomen har dock vissa brister. Om atomkärnan bildas av positiva partiklar, varför stöter inte dessa partiklar varandra och kärnan kollapsar inte?

Om partiklarna har motsatta laddningar, varför attraherar de inte? Elektronerna skulle gradvis förlora energi genom att spiralera mot kärnan och, som det gjorde, skulle de avge energi i form av ljus.

Men hur rör sig elektroner runt kärnan utan att atomer kollapsar?

Dessa frågor besvarades 1932 av James Chadwick. Han observerade att den radioaktiva berylliumkärnan (Be) -kärnan emitterade partiklar utan elektrisk laddning och en massa som var lika stor som protonen (+). Han kallade denna partikel neutroner.

Sedan kom den tredje subatomära partikeln. Nu vet vi att i atomens kärna finns protoner och neutroner och i elektrosfären finns det elektroner.

Då upprättades detta förhållande:

SMÅDEL

MASSA

ELEKTRISKT LADDNING

p

1

+1

n

1

0

é

1/1836

-1

I tabellen ovan kan man se att elektronen är 1 836 gånger mindre än massan för en proton.


Video: Rutherfords Atomic Model Part 1 - CBSE 9 (December 2021).