El modelo atómico de Rutherford o modelo planetario es la representación que trató de explicar el átomo en el año 1911 por Sir Ernest Rutherford. Este modelo describe al átomo como un sistema planetario, con un núcleo central como el Sol alrededor del cual giran los electrones como los planetas.
Rutherford postuló en su modelo la existencia de un núcleo con carga positiva, formado por los protones, donde se concentraba la masa del átomo. A su vez, los electrones con carga negativa se movían al azar alrededor del núcleo.
El modelo atómico de Rutherford siguió al modelo de Thomson y precedió al modelo de Bohr.
Características del modelo atómico de Rutherford
- Núcleo central: el átomo consiste de un núcleo central con carga positiva.
- Átomo formado por protones y electrones: los protones con carga positiva se encuentran en el núcleo y los electrones con carga negativa están fuera del núcleo.
- Material atómico concentrado en el núcleo: la mayor cantidad de masa del átomo se encuentra de forma compacta en el centro del mismo.
- El átomo no es uniforme: alrededor del núcleo existe un espacio vacío donde los electrones giran en diferentes órbitas.
- Electrones se distribuyen al azar: la teoría atómica de Rutherford presenta los electrones sin una distribución fija, girando libremente.
Experimento de Rutherford
El experimento con el cual Rutherford y sus colegas Hans Geiger y Ernest Marsden determinaron la estructura del átomo, consistió de lo siguiente:
- de una fuente radiactiva se disparaba un rayo de partículas alfa hacia una lámina de oro de una milésima de milímetro;
- alrededor de la lámina estaba colocada una pantalla para detectar las partículas alfa.
Los resultados de este experimento fueron:
- una mayoría de las partículas atravesaban la lámina de oro;
- algunas partículas se desviaban ligeramente;
- otras partículas se desviaban con un ángulo mayor, hasta 180º, prácticamente rebotando.
Según el modelo atómico de Thomson, todas las partículas deberían atravesar el átomo; el hecho de que algunas partículas alfa rebotaran significaba que habían "chocado" contra algo más denso en el átomo. Rutherford repitió este experimento con láminas de otros metales, observando resultados similares.
Postulados del modelo atómico de Rutherford
De acuerdo con estos resultados, se vio la necesidad de desarrollar un nuevo modelo del átomo. Rutherford estableció los siguientes postulados:
- Existe una pequeña región densa en el átomo con carga positiva llamada núcleo.
- La masa del átomo es aproximadamente igual a la masa de los protones y los electrones.
- La estructura del átomo se asemeja a un durazno o al sistema solar.
Limitaciones del modelo
- No explica la estabilidad del átomo, pues si los electrones giran libremente alrededor del núcleo, en algún momento los electrones caerían en el núcleo y colapsarían el átomo.
- No explica la distribución de los electrones alrededor del núcleo.
- No explica la discontinuidad del espectro atómico.
- No explica la línea espectral de los átomos.
Ernest Rutherford y sus aportes
Ernest Rutherford (1871-1937) nació el 30 de agosto de 1871 en Nueva Zelanda y murió el 19 de octubre de 1937 en Inglaterra. A él se le atribuyen:
- el descubrimiento de las partículas radiactivas alfa y beta;
- la formulación de las leyes de decaimiento radiactivo y la teoría de desintegración atómica junto a Frederick Soddy;
- el descubrimiento del núcleo atómico en 1911;
- el descubrimiento del protón en 1919;
- la hipótesis de la existencia de los neutrones en 1920.
Vea también:
Referencias
Hart-Davis, A. (editor) (2009) Science. The definitive visual guide. DK publishing NY.
Herron, J.D. (1977) Rutherford and the nuclear atom. J.Chem.Educ. 54:499.
Özdin, N., Öz, A.S., Karabük, H., Patli, U.H., Erdem, A.R. (2008) The History of the atom, the periodic table and radiactivity. Zambak publishing. Istanbul.
