Rutherfords Modell eines Atoms

Wir wissen, dass eine Struktur eines Atoms aus Elektronen, Protonen und Neutronen besteht. Dies wurde genau vorgestellt, nachdem mehrere Wissenschaftler verschiedene Modelle entwickelt hatten. Das klassische Modell eines Atoms wurde von Ernest Rutherford als Rutherford-Atommodell oder Rutherford-Modell des Atoms bezeichnet. Es wird jedoch nicht mehr als die genaue Darstellung eines Atoms angesehen. Lassen Sie uns mehr über dieses Modell wissen.,

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Rutherford Atomic Model

Rutherford schlug vor, dass ein Atom aus leerem Raum besteht, wobei Elektronen in einem Satz umkreisen, vorhersehbare Pfade um einen festen, positiv geladenen Kern.

Geschichte

Das Konzept des Atoms stammt aus 400 v. Chr., als der griechische Philosoph Demokrit die Idee zum ersten Mal konzipierte., Erst 1803 schlug John Dalton erneut die Idee des Atoms vor. Zu diesem Zeitpunkt galten Atome jedoch als unteilbar. Diese Idee eines Atoms als unteilbare Teilchen setzte sich bis zum Jahr 1897 fort, als der britische Physiker J. J. Thomson negativ geladene Teilchen entdeckte, die später Elektronen genannt wurden.

Um dieses Konzept genauer zu verstehen, sollten Sie die Struktur des Atoms lesen

Er schlug ein Modell vor, auf dessen Grundlage er erklärte, dass Elektronen gleichmäßig in eine positiv geladene Matrix eingebettet seien., Das Modell wurde Plum Pudding Modell genannt. Das Plum Pudding-Modell von J. J. Thomson hatte jedoch einige Einschränkungen. Es konnte bestimmte experimentelle Ergebnisse im Zusammenhang mit der atomaren Struktur von Elementen nicht erklären.

Ein britischer Physiker“ Ernest Rutherford “ schlug ein Modell der Atomstruktur vor, das als Rutherfords Atommodell bekannt ist. Er führte ein Experiment durch, bei dem er α-Teilchen in einer dünnen Goldschicht bombardierte. In diesem Experiment untersuchte er die Flugbahn der α-Teilchen nach Wechselwirkung mit der dünnen Goldschicht.,

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Rutherford Atomic Model Experiment

In Rutherfords Experiment bombardierte er hochenergetische Ströme von α-Teilchen auf einer dünnen Goldfolie von 100 nm Dicke. Die Ströme von α-Teilchen wurden von einer radioaktiven Quelle geleitet., Er führte das Experiment durch, um die Ablenkung zu untersuchen, die in der Flugbahn von α-Teilchen nach Wechselwirkung mit der dünnen Goldschicht erzeugt wird. Um die Ablenkung zu untersuchen, legte er einen Schirm aus Zinksulfid um die Goldfolie. Die Beobachtungen von Rutherford widersprachen dem Plum Pudding Modell von J. J. Thomson.,

der Beobachtungen von Rutherford Experiment Modell

Auf der Grundlage der Beobachtungen während des Experiments, Rutherford folgerte, dass

• Großen Raum in einem atom ist leer – Ein großer Teil der α-Teilchen bestanden, durch die gold-Blatt ohne immer abgelenkt. Daher muss der Hauptteil eines Atoms leer sein.,
• Die positive Ladung in einem Atom ist nicht gleichmäßig verteilt und konzentriert sich in einem sehr kleinen Volumen – nur wenige α-Teilchen wurden beim Bombardieren vom Goldblech abgelenkt. Sie wurden minutiös und in sehr kleinen Winkeln abgelenkt. Deshalb machte er die obige Schlussfolgerung.
• Sehr wenige α-Teilchen hatten sich in großen Winkeln abgelenkt oder zurückgelenkt. Darüber hinaus hatten nur sehr wenige Teilchen bei 180o abgelenkt. Daher kam er zu dem Schluss, dass die positiv geladenen Teilchen ein kleines Volumen eines Atoms im Vergleich zum Gesamtvolumen eines Atoms bedeckt.,

Was ist der Unterschied zwischen dem Thomsons-und Rutherford-Atommodell?

Postulate des Rutherford Atommodells basierend auf Beobachtungen und Schlussfolgerungen

• Ein Atom besteht aus positiv geladenen Teilchen. Der Großteil der Masse eines Atoms war in einer sehr kleinen Region konzentriert. Diese Region des Atoms wurde als Kern eines Atoms bezeichnet. Es wurde später herausgefunden, dass der sehr kleine und dichte Kern eines Atoms aus Neutronen und Protonen besteht.,
• Der Kern ist von negativ geladenen Teilchen umgeben, die Elektronen genannt werden. Die Elektronen kreisen mit sehr hoher Geschwindigkeit auf einer festen Kreisbahn um den Kern. Diese festen Rundwege wurden als „Bahnen“ bezeichnet.“
• Ein Atom hat keine Nettoladung oder sie sind elektrisch neutral, weil Elektronen negativ geladen sind und der dicht konzentrierte Kern positiv geladen ist. Eine starke elektrostatische Anziehungskraft hält den Kern und die Elektronen zusammen.,
• Die Größe des Kerns eines Atoms ist im Vergleich zur Gesamtgröße eines Atoms sehr klein.

Erfahren Sie mehr über Thomsons Modell eines Atoms, von J. J. Thomsons, das das erste Modell des Atoms war.

Nachteile des Rutherford-Modells

Einschränkungen des Rutherford-Atommodells

Rutherfords Experiment konnte bestimmte Dinge nicht erklären. Sie sind:

• Rutherfords Modell konnte die Stabilität eines Atoms nicht erklären., Nach Rutherfords Postulat drehen sich Elektronen mit sehr hoher Geschwindigkeit um einen Kern eines Atoms in einer festen Umlaufbahn. Maxwell erklärte jedoch, dass beschleunigte geladene Teilchen elektromagnetische Strahlung freisetzen. Daher setzen Elektronen, die sich um den Kern drehen, elektromagnetische Strahlung frei.
• Die elektromagnetische Strahlung hat Energie aus der elektronischen Bewegung, wodurch die Umlaufbahnen allmählich schrumpfen. Schließlich schrumpfen und kollabieren die Bahnen im Kern eines Atoms., Nach den Berechnungen wird Rutherfords Modell mit 10-8 Sekunden zusammenbrechen, wenn Maxwells Erklärung befolgt wird. Daher folgte das Rutherford-Atommodell nicht Maxwells Theorie und konnte die Stabilität eines Atoms nicht erklären.
• Rutherfords Theorie war unvollständig, da sie nichts über die Anordnung der Elektronen in der Umlaufbahn erwähnte. Dies war einer der Hauptnachteile des Rutherford-Atommodells.,

Schlussfolgerung

Obwohl die frühen Atommodelle ungenau waren und die Struktur von Atom-und Versuchsergebnissen nicht richtig erklären konnten. Aber es bildete die Grundlage der Quantenmechanik und half bei der zukünftigen Entwicklung der Quantenmechanik.,

Gelöste Fragen für Sie

Frage: Benennen Sie den von Rutherford α-particles scattering experiment entdeckten Teil eines Atoms

1. Elektronen
2. Protonen
3. Neutronen
4. Nucleus

Antwort: Die Antwort ist 4. Rutherford α-Teilchen-Streuung-experiment führte zur Entdeckung des Zellkerns.