Modelo atómico de Rutherford

En muchos sentidos, el modelo atómico de Rutherford es considerado como el modelo clásico del átomo, a pesar de que en la actualidad ya no se considera como una representación precisa. El modelo de Rutherford muestra que un átomo es mayormente un espacio vacío, con electrones que se encuentran orbitando en un núcleo fijo cargado positivamente en trayectorias predecibles y configuradas.

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¿Qué es el modelo de Rutherford?

El modelo atómico de Rutherford es el modelo que nos sugiere que el átomo tiene un aspecto muy similar al de un sistema planetario y por esta razón fue que se le llamó modelo planetario o modelo de átomo nucleado.

Este modelo de átomo fue desarrollado por Ernest Rutherford, un científico de Nueva Zelanda que trabajaba en la Universidad de Manchester en Inglaterra a principios del siglo XX. Rutherford pasó la mayor parte de su carrera académica investigando aspectos de la radioactividad y, en 1908, ganó el Premio Nobel por sus descubrimientos relacionados con la radioactividad. Fue después de esto que Rutherford comenzó a desarrollar su modelo del átomo.

En qué consiste el modelo atómico de Rutherford

El modelo de Thomson consistía en la presentación de un átomo estático y macizo. El modelo que fue planteado por Rutherford explicaba que la carga positiva que tenía un átomo está concentrada en un núcleo estacionario de gran masa, y que los electrones con carga negativa se mueven en órbitas que se encontraban alrededor del núcleo, las cuales estaban unidas por la atracción eléctrica que existe entre las cargas opuestas.

Características

Las principales características del modelo atómico de Rutherford son las siguientes:

• La teoría considera que el átomo se divide en núcleo y en corteza.
• Su teoría decía que el átomo es prácticamente hueco.
• No explicaba los espectros atómicos.
• Su modelo atómico sugiere que el átomo es muy similar a un sistema planetario.
• De acuerdo con este modelo los electrones giran alrededor del núcleo de forma similar a los planetas que giran alrededor del Sol.
• Es considerado como la base de la teoría atómica.

Postulados del modelo atómico de Rutherford

El Modelo Atómico de Rutherford postula lo siguiente:

• El átomo está formado por dos regiones: una corteza y un núcleo.
• En la corteza del átomo podemos encontrar a los electrones que están girando a gran velocidad alrededor del núcleo.
• El núcleo es una región pequeña que está localizada en el centro del átomo el cual es el que posee la carga positiva.
• El núcleo posee la práctica totalidad de la masa del átomo.

Aportaciones

Su aportación más importante fue que postuló que el átomo estaba formado por un núcleo en el cual se podía encontrar casi la totalidad de la masa atómica y que toda la carga que había en el núcleo era positiva. También aportó la teoría de que los electrones giran alrededor del núcleo.

Experimento

Para poder hacer un análisis con respecto a la estructura del átomo, Rutherford diseñó un experimento que consistía en bombardear una fina lámina de oro con partículas alfa. Si el modelo atómico de Thomson estaba en lo cierto entonces el haz de partículas debería atravesar la lámina sin sufrir desviaciones significativas que pudieran afectar su trayectoria. Rutherford logró observar que un alto porcentaje de partículas lograban pasar la lámina sin sufrir una desviación apreciable, pero también pudo observar que había un cierto número de ellas que terminaba siendo desviado de manera importante, algunas veces bajo ángulos de difusión que eran incluso mayores de 90 grados. Tales desviaciones no podrían ocurrir si el modelo de Thomson fuese correcto.

Qué problemas presenta el modelo atómico de Rutherford

Los dos principales problemas que presentaba la teoría eran que Rutherford supuso que los electrones se encontraban girando alrededor del núcleo porque así contrarrestarían la fuerza que tiraba de ellos hacia el núcleo, pero esto conllevaba, según las leyes del electromagnetismo de Maxwell a una emisión de energía, ya que toda partícula con aceleración debía emitirla, lo que a su vez produciría que el electrón cayera al núcleo.

Por otro lado, el modelo atómico de Rutherford no fue capaz de explicar la aparición de los espectros de emisión y de absorción observados en algunos elementos como el hidrógeno. Podía ser comprobado entonces que para algunos valores existían franjas oscuras en los espectros de emisión, y que para las mismas frecuencias se observaban líneas en los espectros de emisión.

Importancia

Su principal importancia fue que se propuso por primera vez la existencia de un núcleo en el átomo, teoría que se consideró esencial para poder explicar los resultados de las concentraciones de carga en el centro del átomo. Los resultados de su modelo y de sus experimentos permitieron llegar a conocer y calcular que el radio atómico es diez mil veces mayor que el núcleo del átomo y por consiguiente que el interior del átomo se encuentra básicamente vacío.

Fue entonces la primer teoría que nos habló de la existencia del núcleo y de la corteza que en él se encuentra, de la existencia de los electrones y de cómo cada átomo estaba formado por un núcleo que debía tener una carga positiva, un radio bastante pequeño donde se concentraba la masa del átomo y una corteza que estaba formada por una nube de electrones que se encontraban orbitando alrededor del núcleo.