Kluczowa różnica – model atomu Thomsona i Rutherforda
Kluczowa różnica między modelem atomu Thomsona i modelem Rutherforda polega na tym, że model atomu Thomsona nie zawiera żadnych szczegółów na temat jądra, podczas gdy model atomu Rutherforda wyjaśnia jądro atomu. JJ Thomson jako pierwszy odkrył cząstkę subatomową zwaną elektronem w 1904 roku. Zaproponowany przez niego model został nazwany „modelem atomu budyniu śliwkowego”. Ale w 1911 roku Ernest Rutherford wymyślił nowy model atomu po odkryciu jądra atomowego w 1909 roku.
Co to jest model atomu Thomsona?
Model atomu Thomsona nazywa się modelem budyniu śliwkowym, ponieważ stwierdza, że atom wygląda jak kaszanka śliwkowa. Jedyne znane szczegóły dotyczące atomu w tym czasie to:
- Atomy składają się z elektronów
- Elektrony są ujemnie naładowanymi cząstkami
- Atomy są ładowane neutralnie
Ponieważ elektrony są naładowane ujemnie, Thomson zasugerował, że powinien istnieć ładunek dodatni, aby zneutralizować ładunek elektryczny atomu. Model atomu Thomsona wyjaśnia, że elektrony są osadzone w dodatnio naładowanym materiale stałym o kulistym kształcie. Ta struktura wygląda jak budyń z osadzonymi na nim śliwkami i została nazwana jako model atomu budyniem śliwkowym. Udowodniło to założenie, że atom jest naładowany neutralnie, ponieważ ten model stwierdza, że ujemne ładunki elektronów są neutralizowane przez dodatni ładunek kuli stałej. Chociaż model ten dowiódł, że atomy są naładowane neutralnie, został odrzucony po odkryciu jądra.
Rysunek 01: Model atomu Thomsona
Co to jest model atomu Rutherforda?
Zgodnie z modelem atomu Rutherforda, tak zwany model Thomsona z rodzynkami był błędny. Model atomu Rutherforda jest również nazywany modelem jądrowym, ponieważ dostarcza szczegółowych informacji na temat jądra atomu.
Słynny eksperyment zwany „eksperymentem ze złotą folią Rutherforda” doprowadził do odkrycia jądra. W tym eksperymencie cząstki alfa były bombardowane przez złotą folię; oczekiwano, że przejdą prosto przez złotą folię. Ale zamiast prostej penetracji, cząstki alfa skierowały się w różne strony.
Rysunek 02: Eksperyment Rutherford Gold Foil Góra: Oczekiwane wyniki (Prosta penetracja) Dół: Zaobserwowane wyniki (Odchylenie niektórych cząstek)
Wskazuje to, że w tej złotej folii znajduje się coś stałego z ładunkiem dodatnim, co powoduje zderzenie z cząstkami alfa. Rutherford nazwał ten pozytywny rdzeń jądrem. Następnie zasugerował model jądrowy atomu; składał się z dodatnio naładowanego jądra i ujemnie naładowanych elektronów otaczających jądro. Zasugerował również, że elektrony znajdują się na orbitach wokół jądra w określonych odległościach. Model ten nazywany jest również modelem planetarnym, ponieważ Rutherford zasugerował, że elektrony znajdują się wokół jądra podobnie do planet znajdujących się wokół Słońca.
Według tego modelu,
- Atom składa się z dodatnio naładowanego centrum zwanego jądrem. To centrum zawierało masę atomu.
- Elektrony znajdują się poza jądrem na orbitalach w znacznej odległości.
- Liczba elektronów jest równa liczbie dodatnich ładunków (zwanych później protonami) w jądrze.
- Objętość jądra jest pomijalna w porównaniu z objętością atomu. Stąd większość przestrzeni w atomie jest pusta.
Jednak ten model atomu Rutherforda został również odrzucony, ponieważ nie mógł wyjaśnić, dlaczego elektrony i ładunki dodatnie w jądrze nie są do siebie przyciągane.
Rysunek 03: Model Rutherforda
Jaka jest różnica między modelem atomu Thomsona i Rutherforda?
Thomson kontra model atomu Rutherforda |
|
| Model atomu Thomsona to model, który stwierdza, że elektrony są osadzone w dodatnio naładowanym materiale stałym o kulistym kształcie. | Rutherford model atomu to model, który wyjaśnia, że w środku atomu znajduje się jądro, a elektrony znajdują się wokół jądra. |
| Jądro | |
| Model atomu Thomsona nie podaje żadnych szczegółów na temat jądra. | Model atomu Rutherforda dostarcza szczegółowych informacji na temat jądra atomu i jego położenia wewnątrz atomu. |
| Lokalizacja elektronów | |
| Zgodnie z modelem atomu Thomsona elektrony są osadzone w materiale stałym. | Model Rutherforda mówi, że elektrony znajdują się wokół jądra. |
| Orbitale | |
| Model atomu Thomsona nie podaje szczegółów na temat orbitali. | Model atomu Rutherforda wyjaśnia, czym są orbitale i że elektrony znajdują się w tych orbitalach. |
| Msza | |
| Model atomu Thomsona wyjaśnia, że masa atomu jest masą dodatnio naładowanego ciała stałego, w którym osadzone są elektrony. | Zgodnie z modelem atomu Rutherforda masa atomu jest skoncentrowana w jądrze atomu. |
Podsumowanie – Modele atomu Thomsona i Rutherforda
Modele atomów Thomsona i Rutherforda były najwcześniejszymi modelami wyjaśniającymi strukturę atomu. Po odkryciu elektronu przez J. J. Thomson zaproponował model wyjaśniający budowę atomu. Później Rutherford odkrył jądro i wprowadził nowy model wykorzystujący zarówno elektron, jak i jądro. Główna różnica między modelem atomu Thomsona i modelem Rutherforda polega na tym, że model atomu Thomsona nie zawiera żadnych szczegółów na temat jądra, podczas gdy model atomu Rutherforda wyjaśnia jądro atomu.
Pobierz wersję PDF modelu atomu Thomsona i Rutherforda
Możesz pobrać wersję PDF tego artykułu i używać jej do celów offline, zgodnie z notatkami dotyczącymi cytowań. Proszę pobrać wersję PDF tutaj Różnica między modelem atomu Thomsona i Rutherforda.
