Modelo atómico de Rutherford (1871 - 1937)

 

Ernest Rutherford fue un químico y físico neozelandés que vivió entre los años 1871 y 1937 que dedicó gran parte de su vida a estudiar las partículas radioactivas (partículas alfa, beta y gamma). Ganó el Premio Nobel De La Química en 1908.

Rutherford, basándose en los resultados obtenidos en sus experimentos de bombardeo de láminas delgadas de metales, estableció el llamado modelo atómico de Rutherford o modelo atómico nuclear, según el cual:

El átomo está formado por un núcleo central, con carga eléctrica positiva, rodeado por los electrones negativos.

• El núcleo es muy pequeño con relación al diámetro total del átomo, pero contienen la mayor parte de la masa atómica. Esto indica que el átomo tiene grandes espacios vacíos, sin partículas materiales.
• Los electrones giran alrededor del núcleo sin chocar con él, a distancias variables, pero sin exceder un cierto diámetro.
• El número de electrones es el suficiente para compensar la carga positiva del núcleo, de manera que el átomo, en conjunto, resulta neutro.
• Los electrones tienen una masa despreciable con relación a la masa total del átomo.

Este modelo se suele comparar con el sistema solar, de modo que el núcleo representa al Sol y los electrones a los planetas.

Modelo de un átomo de Rutherford. Propuso un núcleo con protones (negro en el centro) y con electrones (en rojo) girando alrededor de este.

Limitaciones:

La deducción de que el átomo posee un núcleo positivo y que a su alrededor están los electrones, plantea un problema: si los electrones estuvieran en reposo, serian atraídos por el núcleo por tener cargas opuestas y caerían sobre dicho núcleo.

Para superar esta dificultad, Rutherford supuso que los electrones giraban alrededor del núcleo para contrarrestar la atracción nuclear, de modo similar a como la Tierra gira alrededor del Sol.

Esta suposición presenta una nueva dificultad: toda carga eléctrica en movimiento irradia energía en forma de ondas electromagnéticas.

Esta pérdida de energía produciría una reducción en la velocidad del electrón, lo cual le restaría capacidad para resistir la atracción del núcleo.

De esta forma el electrón se acercaría al núcleo hasta caer en él, al cabo de cierto tiempo.

El modelo de Rutherford no explicaba de modo satisfactorio el giro de los electrones.

La solución a este problema se encontró al estudiar la luz emitida por las sustancias al ser sometidas a la acción del calor.