Atomski model Thomsonovih karakteristika, eksperimenti, postulati



Thomsonov atomski model u svijetu je prepoznata kao prva svjetlost na konfiguraciji protona i elektrona unutar strukture atoma. Thomson je predložio da su atomi jednolični i da sadrže pozitivan naboj na homogeni način, sa slučajnim umetanjem elektrona unutar svakog atoma..

Da bi ga opisao, Thomson je usporedio svoj model s pudingom od šljive. Ova usporedba kasnije je korištena kao alternativni naziv za model. Međutim, zbog nekoliko nedosljednosti (teorijskih i eksperimentalnih) o raspodjeli električnih naboja unutar atoma, Thomsonov model je odbačen 1911..

indeks

  • 1 Podrijetlo
  • 2 Značajke
  • 3 Eksperimenti za razvoj modela
    • 3.1 Katodne zrake
    • 3.2 Evolucija u istrazi
    • 3.3 Ponavljanje pokusa
  • 4 Postulati
  • 5 Kontroverzni model
  • 6 Ograničenja
    • 6.1 Istraživanja Rutherfoda
    • 6.2 Novi prijedlog
  • 7 članaka
  • 8 Reference

podrijetlo

Ovaj atomski model predložio je engleski znanstvenik Joseph John "J.J." Thomson 1904. godine, s ciljem objašnjavanja sastava atoma na temelju pojmova koje smo do tada imali znanje..

Osim toga, Thomson je bio odgovoran za otkriće elektrona krajem 19. stoljeća. Važno je napomenuti da je Thomsonov atomski model predložen ubrzo nakon otkrića elektrona, ali prije poznavanja postojanja atomske jezgre..

Stoga se prijedlog sastojao od raspršene konfiguracije svih negativnih naboja unutar atomske strukture, koji se, pak, sastojao od jedinstvene mase pozitivnog naboja..

značajke

- Atom je neutralan naboj.

- Postoji izvor pozitivnog naboja koji neutralizira negativni naboj elektrona.

- Ovaj pozitivni naboj ravnomjerno je raspoređen u atomu.

- U Thomsonovim riječima, "negativno naelektrizirani krvni sudovi" - to jest, elektroni - nalaze se unutar jedinstvene mase pozitivnog naboja.

- Elektroni mogu slobodno nastati unutar atoma.

- Elektroni su imali stabilne orbite, argument utemeljen na Gaussovom zakonu. Ako bi se elektroni kretali kroz pozitivnu "masu", unutarnje sile unutar elektrona bile su uravnotežene pozitivnim nabojem koji je automatski generiran oko orbite.

- Thomsonov model popularno je poznat u Engleskoj kao model pudinga šljiva, budući da je distribucija elektrona koju je predložio Thomson sličan rasporedu šljiva u navedenom desertu..

Eksperimenti za razvoj modela

Thomson je proveo nekoliko testova s ​​katodnim cijevima kako bi testirao svojstva subatomskih čestica i postavio temelje svog modela. Katodne cijevi su staklene cijevi čiji se sadržaj zraka gotovo u cijelosti ispraznio.

Ove cijevi su elektrificirane baterijom koja polarizira cijev tako da ima kraj negativnog naboja (katoda) i pozitivno napunjeni kraj (anoda).

Oni su također zabrtvljeni s obje strane i podvrgnuti su visokim naponskim razinama elektrifikacijom dviju elektroda smještenih na katodi uređaja. Ova konfiguracija inducira cirkulaciju zraka čestica od katode do anode cijevi.

Katodne zrake

Tu je podrijetlo imena ove vrste alata, jer se nazivaju katodne zrake zbog točke izlaska čestica unutar cijevi. Bojanjem anode cijevi materijalom kao što je fosfor ili olovo, reakcija se generira na pozitivnom kraju upravo kada se snop čestica sudara s njim.

U svojim je pokusima Thomson odredio odstupanje grede na svom putu od katode do anode. Kasnije je Thomson pokušao potvrditi svojstva tih čestica: u osnovi električni naboj i reakcija između njih.

Engleski fizičar postavio je dvije električne ploče s suprotnim nabojem na gornji i donji kraj cijevi. Zahvaljujući toj polarizaciji, snop je bio preusmjeren prema pozitivno naelektrisanoj ploči, smješten na gornjoj granici.

Na taj način, Thomson je pokazao da je katodna zraka sastavljena od negativno nabijenih čestica koje su zbog suprotnog naboja privučene pozitivno naelektrisanom pločom..

Evolucija u istraživanju

Thomson je razvio svoje pretpostavke i nakon toga pronašao dva magneta s obje strane cijevi. Ova ugradnja također je utjecala na neka odstupanja katodnih zraka.

Analizirajući pridruženo magnetsko polje, Thomson je mogao odrediti omjer mase i naboja subatomskih čestica i otkrio da je masa svake subatomske čestice zanemariva u usporedbi s atomskom masom..

J. J. Thomson je stvorio uređaj koji je prethodio pronalasku i savršenstvu onoga što je danas poznato kao maseni spektrometar.

Ovaj uređaj obavlja prilično precizno mjerenje odnosa između mase i naboja iona, što daje iznimno korisne informacije za određivanje sastava elemenata prisutnih u prirodi..

Ponavljanje eksperimenta

Thomson je izvodio isti eksperiment u više navrata, modificirajući metale koje je koristio za postavljanje elektroda u katodnu cijev.

Konačno, utvrdio je da su svojstva snopa ostala konstantna, bez obzira na materijal koji se koristi za elektrode. To jest, taj faktor nije bio odlučujući za izvođenje eksperimenta.

Thomsonove studije bile su vrlo korisne za objašnjavanje molekularne strukture nekih tvari, kao i za stvaranje atomskih veza.

postulati

Thomsonov model spojio je u jednoj izjavi povoljne zaključke britanskog znanstvenika Johna Daltona o atomskoj strukturi i nagovijestio prisutnost elektrona unutar svakog atoma..

Osim toga, Thomson je također proveo nekoliko studija o protonima u neonskom plinu i tako pokazao električnu neutralnost atoma. Međutim, pozitivni naboj na atomu predložen je kao ujednačena masa, a ne kao čestice.

Thomsonov eksperiment s katodnim zrakama omogućio je objavljivanje sljedećih znanstvenih postulata:

- Katodnu zraku čine subatomske čestice negativnog naboja. Thomson je te čestice u početku definirao kao "krvne stanice".

- Masa svake subatomske čestice je samo 0,0005 puta veća od mase vodikovog atoma.

- Ove subatomske čestice nalaze se u svim atomima svih elemenata Zemlje.

- Atomi su električno neutralni; to jest, negativni naboj "krvnih zrnaca" izjednačen je s pozitivnim nabojem protona.

Kontroverzni model

Thomsonov atomski model pokazao se vrlo kontroverznim unutar znanstvene zajednice, budući da je u suprotnosti s Daltonovim atomskim modelom.

Potonji su tvrdili da su atomi nedjeljive jedinice, unatoč kombinacijama koje mogu nastati tijekom kemijskih reakcija.

Stoga, Dalton nije razmatrao postojanje subatomskih čestica - kao što su elektroni - unutar atoma.

Nasuprot tome, Thomson je pronašao novi model koji je pružio alternativno objašnjenje atomskog i subatomskog sastava, nakon otkrića elektrona.

Atomski model Thomsona brzo je otkrio usporedba s popularnim engleskim desertnim "pudingom od šljiva". Masa pudinga simbolizira cjeloviti pogled na atom i šljive predstavljaju svaki od elektrona koji čine atom.

ograničenja

Model koji je predložio Thomson tada je uživao veliku popularnost i prihvaćanje te je poslužio kao početna točka za istraživanje atomske strukture i precizno podešavanje povezanih detalja.

Glavni uzrok prihvaćanja modela bio je koliko se dobro prilagodio opažanjima Thomsonovih eksperimenata s katodnim zrakama.

Međutim, model je imao važne mogućnosti za poboljšanje kako bi objasnio raspodjelu električnih naboja unutar atoma, i pozitivne i negativne naboje.

Istraživanja Rutherfoda

Kasnije, u desetljeću 1910. godine, znanstvena škola pod vodstvom Thomsona nastavila je istraživanja o modelima atomske strukture..

Tako je Ernest Rutherford, bivši student Thomsona, odredio ograničenja Thomsonovog atomskog modela, u društvu britanskog fizičara Ernesta Marsdena i njemačkog fizičara Hansa Geigera..

Trio znanstvenika proveo je nekoliko eksperimenata s alfa (α) česticama, tj. Ioniziranim jezgrama 4He molekula, bez elektronskog pokrova oko njih.

Ova vrsta čestica sastoji se od dva protona i dva neutrona, zbog čega prevladava pozitivni naboj. Alfa čestice nastaju u nuklearnim reakcijama ili eksperimentima s radioaktivnim raspadom.

Rutherford je dizajnirao aranžman koji je omogućio procjenu ponašanja alfa čestica pri prelasku krutih tvari, kao što su, na primjer, zlatni listovi.

U analizi puta utvrđeno je da su neke čestice kod prodiranja u zlatne ploče pokazivale kut odstupanja. U drugim slučajevima također je uočen blagi odskočni udar na elementu šoka.

Nakon istraživanja s alfa česticama, Rutherfod, Marsden i Geiger proturječili su Thomsonovom atomskom modelu i umjesto toga predložili novu atomsku strukturu.

Novi prijedlog

Suprotstavljanje Rutherforda i njegovih kolega bilo je da je atom sastavljen od malog jezgre visoke gustoće, u kojoj su oko njega koncentrirani pozitivni naboji i prsten elektrona..

Rutherfordovo otkriće atomske jezgre donijelo je novi zrak za znanstvenu zajednicu. Međutim, godina kasnije taj je model također ukinut i zamijenjen Bohrovim atomskim modelom.

Članci od interesa

Atomski model Schrödingera.

Atomski model Broglie.

Atomski model Chadwicka.

Atomski model Heisenberga.

Perinomov atomski model.

Atomski model Daltona.

Atomski model Diracova Jordana.

Atomski model Demokrita.

Atomski model Bohra.

reference

  1. Otkriće elektrona i jezgre (s.f.). Preuzeto s: khanacademy.org
  2. J. J. Thomsonova atomska teorija i biografija (s.f.). Preuzeto s: thoughtco.com
  3. Moderna atomska teorija: modeli (2007). Preuzeto s: abcte.org
  4. Thomsonov atomski model (1998). Encyclopædia Britannica, Inc. Preuzeto s: britannica.com
  5. Wikipedija, Slobodna enciklopedija (2018.). Atomski model Thomsona. Preuzeto s: en.wikipedia.org
  6. Wikipedija, slobodna enciklopedija (2018.). Model pudinga od šljive. Preuzeto s: en.wikipedia.org