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ESUCELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO
FACULTAD DE CIENCIAS ESCUELA DE INGENIERIA QUÍMICA
TRABAJO GRUPAL Tema: Modelo atómico de Rutherford
Integrantes: 1. Frans Romo
6. Doménica Cardenas
2. Kevin Marin
7. Sandra Betun
3. Jonathan Bernal
8. Evelyn Cunuhay
4. Luis Alvarez
9. Lisseth acosta
5. Belén Proaño
Docente: Ing. Cristina Calderón AÑO LECTIVO 2016-2017
I.
OBJETIVOS
1. OBJETIVOS GENERAL Conocer todo aquello que abarca el modelo atómico de Rutherford a través de la investigación de su definición y características. 2. OBJETIVOS ESPECIFICOS a. Conocer cómo se origina este modelo y que fue lo que dio a conocer Rutherford. b. Aprender mediante una maqueta como estaba estructurado el modelo de Rutherford. c. Rescatar los aspectos importantes de este modelo para nuestro beneficio en el estudio del átomo.
II.
INTRODUCCION Antes de la propuesta de Rutherford, los físicos aceptaban que las cargas eléctricas en el
átomo tenían una distribución más o menos uniforme. Rutherford trató de ver cómo era la dispersión de las partículas alfa por parte de los átomos de una lámina de oro muy delgada. Los ángulos resultantes de la desviación de las partículas supuestamente aportarían información sobre cómo era la distribución de carga en los átomos. Era de esperar que, si las cargas estaban distribuidas uniformemente según el modelo atómico de Thomson, la mayoría de las partículas atravesarían la delgada lámina sufriendo sólo ligerísimas deflexiones, siguiendo una trayectoria aproximadamente recta. Aunque esto era cierto para la mayoría de las partículas alfa, un número importante de estas sufrían deflexiones de cerca de 180º, es decir, prácticamente salían rebotadas en dirección opuesta al incidente. Rutherford pensó que esta fracción de partículas rebotadas en dirección opuesta podía ser explicada si se suponía la existencia de fuertes concentraciones de carga positiva en el átomo. La mecánica newtoniana en conjunción con la ley de Coulomb predice que el ángulo de deflexión de una partícula alfa relativamente liviana por parte de un átomo de oro más pesado, depende del "parámetro de impacto" o distancia entre la trayectoria de la partícula y el núcleo. En el presente trabajo vamos hablar del modelo atómico de Rutherford, los resultados de su "experimento de la lámina de oro", su historia, el modelo y sus limitaciones.
III.
DESARROLLO
a.- ERNEST RUTHERFORD Nace en Bright wáter, Nueva Zelanda, el 30 de agosto de 1871, Fue un físico y químico Que Destacó en Ámbitos como el estudio de las partículas radioactivas y logro clasificarlas en alfa (Α), beta (β) y gamma (γ). Halló que la radiactividad iba acompañada por una desintegración de los elementos, Lo que le valió ganar el premio Nobel de Química en 1908. Se le debe ONU modelo atómico, con el que probó la existencia f del núcleo atómico, en el que se reúne. Toda la carga positiva y casi toda la masa del Átomo. Consiguió la primera transmutación artificial con la colaboración de su discípulo Frederick Soddy. Desde niño mostro destaco muy pronto por su curiosidad y su capacidad para la aritmética. Sus Padres y su maestro lo muchos animaron, y resulto ser alumno de la ONU lo que le permitió entrar en el Nelson colegio, en el que estuvo tres años. En 1894 obtuvo el título de Licenciado en Ciencias, que le permitió PROSEGUIR sus estudios en Gran Bretaña, en los Laboratorios Cavendish de Cambridge, bajo la Dirección del descubridor del electrón, JJ Thomson a partir de 1895.
Además, Rutherford propuso en 1919 un modelo de un átomo vacío, con un núcleo central en el que está concentrada la carga positiva y la masa. Los electrones de cada átomo están alrededor del núcleo, completando el volumen del átomo.
El planteó también que giran alrededor del núcleo como lo hacen los planetas alrededor del Sol, con lo que la fuerza de atracción electrostática dirigida hacia el núcleo da lugar a una
aceleración centrípeta. Por ello, al modelo nuclear de Rutherford también se le llama modelo planetario o de sistema solar.
b.- TEORÍA ATÓMICA DE RUTHERFORD
El modelo de Rutherford fue el primer modelo atómico que consideró al átomo formado por dos partes: la ¨corteza¨(luego denominada periferia), constituida por todos sus electrones, girando a gran velocidad alrededor de un ¨núcleo¨ muy pequeño; que concentra toda la carga eléctrica positiva y casi toda la masa del átomo. Rutherford llegó a la conclusión de que la masa del átomo se concentraba en una región pequeña de cargas positivas que impedían el paso de las partículas alfa. Sugirió un nuevo modelo en el cual el átomo poseía un núcleo o centro en el cual se concentra la masa y la carga positiva, y que en la zona extra nuclear se encuentra los electrones de carga negativa. La experiencia de Rutherford consistió en bombardear con partículas alfa una finísima lámina de oro. Las partículas alfa atravesaban la lámina de oro y eran recogidas sobre una pantalla de sulfuro de zinc. El resultado esperado era que las partículas positivas se movieran sólo unos pocos grados del paso de su trayectoria por el mar de cargas positivas propuesto en el modelo del pudín de ciruelas. Sin embargo, el resultado fue que las partículas positivas fueron repelidas fuera de la lámina de oro por casi 180 grados en una región muy pequeña del átomo, mientras que la mayoría de las partículas restantes no se desviaron en absoluto, sino más bien pasaron a través del átomo.
c.- CARACTERÍSTICAS DEL ÁTOMO DE RUTHERFORD
Eléctrica positiva, que contiene casi toda la masa del átomo los electrones giran a grandes distancias alrededor del núcleo en orbitas circulares.
La suma de las cargas eléctricas negativas de los electrones debe ser igual a la carga positiva del l átomo posee un núcleo central pequeño, con carga núcleo, ya que el átomo es eléctricamente neutro.
Para Ernest Rutherford, el átomo era un sistema planetario de electrones girando alrededor de un núcleo atómico pesado y con carga eléctrica positivas.
d.- POSTULADOS El modelo atómico de Rutherford se puede resumir en estos postulados:
El átomo está constituido por un núcleo y una corteza de electrones a su alrededor, no se propone ningún modelo para la distribución de esos electrones.
Núcleo con carga positiva y el 99.9% de la masa total en 0,01% de tamaño.
El electrón se mueve en órbitas circulares alrededor del núcleo con el movimiento descrito por la física clásica.
El electrón sólo tiene un conjunto de órbitas permitidas, denominadas estados estacionarios. El electrón en estas órbitas no emite radiación.
El electrón solo puede pasar de una órbita a otra absorbiendo o emitiendo cantidades discretas de energía.
Sólo están permitidas las órbitas con momento angular múltiplo de h/2 con un número entero n que se denomina número cuántico principal, n = 1, 2, 3
IMPORTANCIA Los datos generados a partir del experimento de la lámina de oro demostraron que el modelo del pudín de ciruelas del átomo era incorrecto. La forma en que las partículas positivas rebotaron fuera de la lámina fina indicó que la mayoría de la masa de un átomo estaba concentrada en una pequeña región. Debido a que la mayoría de las partículas positivas continuó en su camino impasible original, Rutherford dedujo correctamente que la mayor parte del resto del átomo era espacio vacío. Llamó a su descubrimiento "la carga central", una región que más tarde fue llamada el núcleo. (Hill.Jhon.W./Kolb, 1999) LIMITACIONES Según el modelo atómico de Rutherford, los electrones se mueven en órbitas circulares y tienen una aceleración normal. Pero según los principios del electromagnetismo clásico, una carga eléctrica en movimiento acelerado emite energía; por lo tanto, el electrón terminaría describiendo órbitas en espiral hasta chocar con el núcleo, y esto supondría una pérdida continua de energía y haría que el átomo fuera muy inestable en la realidad, cosa que no ocurre en la realidad. (Bodie E.Douglas, 1994)
CONCLUSIÓN La evolución de los modelos físicos del átomo se vio impulsada por los datos experimentales. El modelo de Rutherford, en el que los electrones se mueven alrededor de un núcleo positivo muy denso, explicaba los resultados de experimentos de dispersión, pero no el motivo de que los átomos sólo emitan luz de determinadas longitudes de onda. Hemos llegado a la conclusión que de tanto este modelo atómico como los que aparecieron mucho antes y posteriormente son de mucha importancia para el estudio del átomo en sí, su estudio a profundidad nos permitirá diferenciarlos y conocer más acerca del tema.
Bibliografía Bodie E.Douglas, D. H. (1994). CONCEPTOS Y MODELOS DE QUIMICA INORGANICA. Barcelona: REVERTÉ, S.A. Hill.Jhon.W./Kolb, D. K. (1999). Quimica para el nuevo milenio. Mexico: Prentice Hall Hispanoamerica S.A.
