Physics 2000 Science Trek The Periodic Table

Evidencia de un Núcleo

Una de las ideas más radicales (y eventualmente de las mejores) de Thomson fué sugerir que los electrones que había descubierto eran parte de los átomos de los químicos. Esto contradecía la idea de Dalton de que los átomos eran indivisibles, sin partes menores. Sin embargo la idea parecía razonable: Thomson sabía que corrientes eléctricas pueden ser iniciadas por reacciones químicas (como en una batería) y por la luz brillando sobre un metal, en el efecto fotoeléctrico, luego los electrones debían tener alguna conexión con el mundo de los átomos.

Pero si los átomos tienen electrones en ellos, porqué son eléctricamente neutros?

Ellos deben tener una parte cargada positivamente, para cancelar los electrones negativos.

Exactamente. la imagen original del átomo de Thomson era llamada el "modelo de pudín de ciruelas", aunque en esta nueva era, yo preferiría llamarlo el modelo de "galleta chocolate chip ." Los electrones eran los "chips" de chocolate inmersos en un pedazo de "masa de galleta" cargado positivamente.

En 1911, Ernest Rutherford hizo el anuncio de evidencia experimiental que probaba que el modelo de galleta estaba errado.
El experimento de Rutherford consistió en disparar partículas alfa a delgadas hojs de metal. Entonces medía el ángulo al cual salían despedidas.

Y qué ocurrió?

Basado en el modelo de Thomson, Rutherford asumió que las partículas alfa cargadas positivamente que salían despedidas, serían empujadas ligeramente a un lado por la "masa de galleta" positiva en los átomos del metal, y continuarían volando con un ángulo ligeramente diferente. El quedó impactado con lo que encontró. La mayoría de las partículas alfa pasaron a través del metal sin ningún cambio de curso, pero algunas de ellas giraron completamente 180 grados y salieron disparadas en la dirección de donde habían salido.


Rutherford comparó la experiencia con la de disparar una carga de artillería contra una pañuelo de papel--y ver la bala rebotar!


Y eso significaba que la imágen de la galleta estaba errada?

Si la carga positiva estuviera estuviera distribuída a lo largo de todo el átomo como en el modelo de la galleta, Rutherford calculó que no habría posibilidad de que las partículas rebotaran así. La única forma de explicar esos resultados era si se asumía que toda la carga positiva y casi toda la masa del átomo estaba concentrada en un pequeño 'terrón' en el centro--al cual llamó el núcleo. El imaginó los electrones orbitando alrededor del núcleo como planetas alrededor del sol, con un enorme espacio (relativamente) entre ellos.


El modelo de Rutherford tenía algunos problemas, que ayudaron a inspirar el desarrollo de la mecánica cuántica; esa es una historia de la que les he hablado más detalladamente en otra parte. La imágen actual del átomo no tiene los electrones orbitando sino en "nubes" en diferentes niveles de energía--vean el Modelo de Schrödinger o la sección de Elementos como Atomos para más detalles.