Scritto da: lacellula il 2006-11-02. Ultima revisione : 0000-00-00. Leggi gli altri appunti di Chimica.

Modello atomico di Rutherford

n style="font-weight: bold;">Il modello atomico "planetario" di Rutherford.
Il modello atomico di Thomson, definito a "panettone", forniva una accettabile spiegazione sul perchè gli atomi potessero ionizzarsi ma non riusciva a comprendere perchè gli elementi hanno una differente capacità di ionizzazione ed aggregazione. Dopo alcuni anni dalla formulazione del modello atomico di Thomson un professore neozelandese, Ernest Rutherford, fece alcuni esperiment che aiutarono a scoprire il comportamento delle particelle infinitamente piccole.

L'esperimento di Rutherford.
. Rutherford si servì di un semplice laboratorio sperimentale in cui erano presenti alcuni pannelli fluorescenti, i ricevitori, disposti a cerchio e nel centro una sottile lamina di oro. Su questa lamina venivano convogliate delle particelle alpha, ovvero due protoni e due neutroni,  prodotte da un materiale radioattivo.
La maggior parte delle particelle emesse dal materiale radioattivo riuscivano a passare la sottile lamina di oro ma, con grande sorpresa dello scienziato, alcune particelle venivano deviate ed altre ancora respinte dalla lamina. L'energia cinetica delle particella alpha era sufficiente a passare attraverso l'oro, anche secondo la concezione Thomsoniana, ma l'esperimento dimostrava il contrario. Lo stesso Rutherford dimostrò la propria incredulità con una frase che passò alla storia:

"E' come sparare un proiettile di 14 pollici contro un foglio di carta e vederselo tornare indietro."

Ma dopo alcune analisi, e geniali intuizioni, Rutherford comprese che la maggior parte delle particelle alpha passava attraverso la lamina d'oro perchè questa era formata da elementi aventi un nucleo e un orbitale elettronico tenuto a distanza da esso. Il nucleo dell'atomo, in confrono al suo diamentro totale tenendo conto delle orbite degli elettroni. è proporzionalmente molto piccolo perchè, secondo il suo esperimento, una gran parte delle particelle alpha non colpisce il nucleo. Quelle poche che lo fanno o vengono respinte o vengono deviate.
Gli elettroni non sono stazionari, come previsto da Thomson (il quale comunque non ammise l'esistenza degli orbitali) ma sono in continuo movimento intorno al nucleo proprio come i pianeti del sistema solare lo sono intorno al sole. Inoltre il nucleo non era composto da soli protoni ma da altre particelle sub-atomiche che, comunque, vennero scoperte decenni più tardi.

Limiti del modello atomico di Rutherford.
Sebbene gli esperimenti e le analisi del professor Rutherford fossero state di fondamentale importanza per colmare la lacune introdotte dal modello atomico di Thomson non era ancora stato spiegato come mai gli elettroni non cedevano energia all'esterno mentre orbitavano attorno al nucleo. La eventuale spinta cinetica, ovvero l'energia di movimento, poteva far orbitare l'elettrone per poco tempo e avrebbe dovuto essere rinnovata da qualcosa, a discapito di un consumo energetico, ma così non era. Eppure l'elettrone doveva orbitare intorno al nucleo ma, allo stesso tempo, non perdere energia evitando così di collassare dopo breve tempo.
La risposta a queste domande fu data dal modello di Bohr, che dopo pochi anni rispetto al modello atomico di Rutherford, illustrò una particolarità dell'elettrone sfuggita a quest'ultimo.
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