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Estructura del átomo

Modelo atómico de Ernest Rutherford, el modelo planetario

Modelo atómico de Ernest Rutherford, el modelo planetario

El modelo atómico de Rutherford o modelo atómico planetario es un modelo del átomo propuesto por Ernest Rutherford.

En 1909 se realizó el experimento de Geiger y Marsden, también conocido como el experimento de Rutherford, ya que fue dirigido por el propio Rutherford. Los resultados del experimento se publicaron en un análisis de 1911 por Rutherford. La dispersión de Rutherford observada en el experimento sugirió que los primeros modelos atómicos "panettone" y "saturniano" eran incorrectos.

El nuevo modelo propuesto por Rutherford tenía características que se han mantenido incluso en modelos posteriores, como:

  • La concentración de la mayoría de la materia en un volumen pequeño en comparación con el tamaño atómico, es decir, un núcleo atómico

  • La presencia de electrones que giran alrededor del núcleo atómico.

Rutherford no dijo nada sobre el posible movimiento de los electrones, también porque sabía que su revolución alrededor del núcleo central provocaría la emisión de ondas electromagnéticas.

Sin embargo, a partir de su descripción, comenzó a representar el átomo con el núcleo en el centro y los electrones en órbita alrededor de él, como los planetas del sistema solar alrededor del Sol. Debido a esta representación en particular se le conoció como modelo planetario.

¿Cuáles son los puntos fundamentales del modelo de Rutherford?

  • El átomo es en su mayoría un espacio vacío. Rutherford negó el modelo atómico de Thomson al confirmar la existencia del núcleo atómico, ya postulado por Nagaoka. Sin embargo, Ruthenford señaló que el núcleo del átomo es muy pequeño en comparación con el propio átomo.

  • En el núcleo del átomo se concentraba la masa y la carga positiva del átomo. Esta característica equilibraba la carga eléctrica de los electrones haciéndolo eléctricamente neutro. Rutherford introdujo el concepto de peso atómico, que anteriormente se había omitido. La carga nuclear fue identificada como responsable de la dispersión de partículas alfa.

  • Los electrones con carga negativa presentes alrededor del átomo no afectan la dispersión de las partículas alfa.

¿Cómo fue el experimento de Ernest Rutherford?

En 1911 Rutherford propuso su modelo de estructura atómica para explicar los resultados del experimento anterior de Geiger y Marsden, que indicaba la presencia de una concentración de carga positiva en el centro del átomo: el núcleo atómico.

Sin embargo, en su trabajo, Rutherford propuso hacer pasar una partícula α de alta velocidad a través de un átomo de una lámina de oro que tiene una carga central positiva estando rodeado por una carga de igual magnitud de electrones.

A partir de consideraciones energéticas, Rutherford dedujo que el radio de la carga central de los átomos de un serie de láminas delgadas de oro, que fueron el objetivo de la radiación en el experimento de Geiger y Marsden, debe haber sido menor que 3,4 x 10-14 m. Por otro lado, el radio atómico del oro era se sabe que es del orden de 10 −10 m.

Rutherford concluyó que, por lo tanto, la carga debe concentrarse en un volumen muy pequeño en relación con el tamaño atómico. En 1913 Henry Moseley demostró que la carga nuclear era muy similar al número atómico y más tarde Antonius van den Broek sugirió que el número atómico correspondía a la carga nuclear.

Rutherford no atribuyó ninguna estructura a las órbitas de los electrones, sin embargo, mencionó el modelo atómico de Hantarō Nagaoka, en el que los electrones estaban dispuestos en anillos, lo que demuestra que no serían estables.

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Fecha publicación: 14 de agosto de 2021
Última revisión: 14 de agosto de 2021