Diferència clau: model Bohr i Rutherford
El concepte d'àtoms i la seva estructura va ser introduït per primera vegada per John Dolton l'any 1808. Va explicar les lleis de la combinació química considerant els àtoms com a partícules invisibles sense estructura. Aleshores, el 1911, el físic neozelandès Ernest Rutherford va proposar que els àtoms constaven de dos components: un nucli carregat positivament al centre de l'àtom i electrons carregats negativament a la part extranuclear de l'àtom. Algunes teories com la teoria electromagnètica presentada per Maxwell no es podien explicar amb el model de Rutherford. A causa d'aquestes limitacions en el model de Rutherford, el físic danès Niels Bohr va proposar un nou model el 1913 basat en la teoria quàntica de les radiacions. El model de Bohr va ser àmpliament acceptat i va rebre el Premi Nobel pel seu treball. Tot i que va ser àmpliament acceptat, encara té certs inconvenients i limitacions. La diferència principal entre el model de Bohr i el model de Rutherford és que en el model de Rutherford, els electrons poden girar en qualsevol òrbita al voltant del nucli, mentre que en el model de Bohr, els electrons poden girar en una capa determinada.
Què és el model Bohr?
El model de Bohr va ser proposat per Niels Bohr el 1922 per explicar l'estructura de l'àtom. En aquest model, Bohr va esmentar que la major part de la massa atòmica es troba al nucli central que conté protons i els electrons estan disposats en nivells d'energia definits i giren al voltant del nucli. El model també proposava la configuració electrònica, que explica la disposició dels electrons en òrbites circulars designades com a K, L, M, N, etc. Els àtoms amb configuracions d'electrons completes no estan actius. La configuració electrònica determina la reactivitat de l'àtom.
Figura 01: Model Bohr
El model de Bohr és capaç d'explicar l'espectre de l'àtom d'hidrogen, però no pot explicar completament la reactivitat dels àtoms multielectrònics. A més, no explica l'efecte Zeeman, on cada línia espectral es divideix en més línies en presència d'un camp magnètic extern. En aquest model, un electró es considera només com una partícula. No obstant això, un físic francès, de Broglie, va descobrir que els electrons tenen propietats tant d'ona com de partícules. Més tard, un físic va proposar un altre principi anomenat principi d'incertesa de Heisenberg, que explica la impossibilitat de la determinació simultània de la posició i el moment exactes de petites partícules en moviment com els electrons. Amb aquest invent, el model de Bohr es va enfrontar a un greu revés.
Què és el model Rutherford?
El 1911, Ernest Rutherford va proposar el model de Rutherford. Afirma que l'àtom (el volum) està format principalment per l'espai i la massa de l'àtom es centra al nucli, que és el nucli de l'àtom. El nucli està carregat positivament i l'òrbita dels electrons al voltant del nucli. Les òrbites no tenen camins definits. A més, com que els àtoms són neutres, tenen la mateixa càrrega positiva (al nucli) i negativa (electrons).
Figura 02: Rutherford Atom
El model de Rutherford no va poder explicar la teoria electromagnètica, l'estabilitat de l'àtom i l'existència de línies definides en l'espectre de l'hidrogen.
Quina diferència hi ha entre el model Bohr i el model de Rutherford?
Model Bohr vs Rutherford |
|
| El model Bohr va ser proposat per Niels Bohr el 1922. | El modelde Rutherford va ser proposat per Ernest Rutherford el 1911. |
| Teoria | |
| La major part de la massa atòmica es troba al nucli central, que conté protons, i els electrons estan disposats en nivells o capes d'energia definits. | La major part de l'àtom consta d'espai buit. El centre de l'àtom conté un nucli carregat positivament i els seus electrons carregats negativament estan presents a l'espai que envolta el nucli. |
| Emissió de radiació d'electrons | |
| Els electrons només emeten ones de freqüències definides. | Els electrons emeten ones de totes les freqüències. |
| Espectre d'emissió d'electrons | |
| L'espectre d'emissió d'electrons és un espectre de línies. | L'espectre d'emissió d'electrons és un espectre continu. |
Resum - Model Bohr vs Rutherford
Tant els models de Bohr com els de Rutherford són models planetaris que expliquen l'estructura atòmica fins a cert punt. Aquests models tenen limitacions i no expliquen alguns principis moderns de la física. Tanmateix, aquests models contribueixen en gran mesura als models moderns avançats que expliquen l'estructura atòmica. El model de Bohr afirma que la major part de la massa atòmica es troba al nucli central, que conté protons i que els electrons estan disposats en nivells d'energia definits o capes, donant lloc a un espectre de línia electrònica. El model de Rutherford afirma que la major part de l'àtom consta d'un espai buit i el centre de l'àtom conté un nucli carregat positivament envoltat d'electrons carregats negativament, donant lloc a un espectre electrònic continu. Aquesta és la diferència entre el model Bohr i el model Rutherford.
Baixa la versió PDF del model Bohr vs Rutherford
Podeu baixar la versió PDF d'aquest article i utilitzar-la per a finalitats fora de línia segons les notes de citació. Si us plau, descarregueu la versió PDF aquí Diferència entre el model Bohr i el model Rutherford.
