Chemie

Rutherford-Modell


Der Neuseeländer Ernest Rutherford führte 1911 ein wichtiges Experiment durch.

Er nahm ein Stück Poloniummetall (Po), das Alphateilchen (α) emittiert, und legte es in eine Bleikiste mit einem kleinen Loch.

Alpha-Partikel drangen durch Löcher in ihrer Mitte durch andere Bleiplatten. Dann gingen sie durch eine sehr dünne Klinge (10-4 mm) aus Gold (Au).

Rutherford adaptierte eine bewegliche Trennwand aus Zinksulfid (fluoreszierend), um den Weg der Partikel aufzuzeichnen.

Der Physiker stellte fest, dass die meisten Alphateilchen die Goldklinge überquerten und nur wenige davon abwichen oder sogar zurückgingen.

Aus diesen Ergebnissen folgerte er, dass das Atom keine positive Kugel ist, in die Elektronen eingetaucht sind. Fazit:

- das Atom ist eine riesige Leere;
- Das Atom hat einen sehr kleinen Kern.
- Das Atom hat einen positiven Kern (+), da Alphateilchen manchmal abweichen.
- Die Elektronen befinden sich um den Kern (in der Elektrosphäre), um die positiven Ladungen auszugleichen.

Rutherfords Atommodell schlug dann ein Atom mit kreisförmigen Bahnen von Elektronen um den Kern vor. Er verglich das Atom mit dem Sonnensystem, in dem die Elektronen die Planeten und der Kern die Sonne sein würden.

Heute ist bekannt, dass das Atom 10.000 bis 100.000 Mal größer ist als sein Kern. Auf einer makroskopischen Skala kann man ein Atom mit einem Fußballstadion vergleichen.

Wenn das Atom das Maracana-Stadion wäre, wäre sein Kern eine Ameise in der Mitte des Feldes. Das Atom ist also im Verhältnis zu seinem Kern riesig.

Das Rutherford-Atom weist jedoch einige Mängel auf. Wenn der Atomkern aus positiven Partikeln besteht, warum stoßen sich diese Partikel dann nicht gegenseitig ab und der Atomkern kollabiert nicht?

Wenn die Teilchen entgegengesetzte Ladungen haben, warum ziehen sie dann nicht an? Die Elektronen würden allmählich Energie verlieren, indem sie sich in Richtung des Kerns winden und dabei Energie in Form von Licht abgeben.

Aber wie bewegen sich Elektronen um den Kern, ohne dass Atome kollabieren?

Diese Fragen wurden 1932 von James Chadwick beantwortet. Er beobachtete, dass der radioaktive Beryllium (Be) -Kern Teilchen ohne elektrische Ladung und mit einer Masse von Protonen (+) emittierte. Er nannte dieses Teilchen Neutronen.

Dann kam das dritte subatomare Teilchen. Jetzt wissen wir, dass es im Atomkern Protonen und Neutronen und in der Elektrosphäre Elektronen gibt.

Dann wurde diese Beziehung hergestellt:

TEILNEHMEN

PASTA

ELEKTRISCHE LADUNG

p

1

+1

nein

1

0

é

1/1836

-1

In der obigen Tabelle ist zu sehen, dass das Elektron 1.836-mal kleiner ist als die Masse eines Protons.


Video: Rutherfords Streuversuch Gehe auf & werde #EinserSchüler (Oktober 2021).