Explicamos cuál es el modelo atómico de Rutherford y sus principales postulados. Además, cómo fue la experiencia de Rutherford.

Modelo atómico de Rutherford
El modelo atómico de Rutherford fue una ruptura con los modelos anteriores.

¿Qué es el modelo atómico de Rutherford?

El modelo atómico de Rutherford, como su nombre indica, fue uno de los modelos propuestos para explicar la estructura interna del átomo. En 1911, el químico y físico británico Ernest Rutherford propuso este modelo basado en los resultados de su experimento sobre pan de oro.

Este modelo fue una ruptura con modelos anteriores como el modelo atómico de Dalton y el modelo atómico de Thompson, y un paso adelante del modelo actualmente aceptado.

En su modelo atómico, Rutherford propuso que los átomos tienen un núcleo central donde se encuentra el mayor porcentaje de su masa. Además, según esta teoría, este núcleo tiene una carga eléctrica positiva y está en órbita alrededor de partículas de carga opuesta y de menor tamaño (electrones).

Según sus consideraciones, el átomo funcionaba como un sistema solar de electrones que orbitaba un núcleo atómico más pesado, al igual que los planetas alrededor del Sol.

El modelo atómico de Rutherford se puede resumir en las siguientes tres proposiciones:

  • La mayor parte de la masa atómica se concentra en el núcleo, de mayor tamaño y más pesado que otras partículas, y con una carga eléctrica positiva.
  • Alrededor del núcleo y a grandes distancias de él se encuentran los electrones, con carga eléctrica negativa, que lo orbitan en trayectorias circulares.
  • La suma de las cargas eléctricas positivas y negativas de un átomo debe dar cero en consecuencia, es decir, deben ser iguales, de modo que el átomo sea eléctricamente neutro.

Rutherford no sólo propuso esta estructura para el átomo, sino que también calculó su tamaño y lo comparó con el tamaño del núcleo, y llegó a la conclusión de que un buen parte de la composición del átomo es el espacio vacío.

Este modelo también tiene ciertas limitaciones que han sido resueltas por los avances en el conocimiento y la tecnología:

  • No se podía explicar cómo era posible que en el núcleo atómico se manteniera unido un conjunto de cargas positivas, porque tendrían que ser repelidas, porque todas son cargas del mismo signo.
  • No se podía explicar la estabilidad del átomo, porque teniendo en cuenta los electrones de carga negativa que giran alrededor del núcleo positivo, en algún momento estos electrones tuvieron que perder energía y colapsar contra el núcleo.

El modelo atómico de Rutherford estuvo en vigor durante un corto período de tiempo y fue reemplazado por el modelo atómico propuesto por el físico danés Niels Bohr en 1913, que resolvió algunos de los límites e incorporó las proposiciones teóricas desarrolladas por Albert Einstein en 1905.

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La experiencia de Rutherford

Método experimental de Rutherford comenzó a partir de varias hojas de oro delgadas que serían bombardeadas en el laboratorio con núcleos de helio (partículas alfa, que tienen una carga positiva), midiendo así los ángulos de desviación del haz de partículas al pasar a través del oro.

Este comportamiento, que a veces alcanzaba desviaciones de hasta 90°, no estaba en línea con el modelo atómico de Thompson, que prevalecía en ese momento.

El modelo de Thompson propone que el átomo es una esfera positiva, con los electrones de carga negativa incorporados en él. Es por eso que el modelo parece un pudín de pasas: el pudín sería el átomo y las pasas serían los electrones.

De nuevo, el modelo de Rutherford establece que el átomo tiene la carga positiva concentrada en el núcleo y los electrones lo orbitan. Si el átomo tuviera la estructura establecida por Thompson, las partículas alfa (positivas), al cruzar el pan de oro, tendrían que seguir sus trayectorias o extraviarse muy poco. Sin embargo, lo que sucedió fue que las desviaciones de estas partículas de hasta 90° y 180°, lo que demostró que el átomo en realidad tiene la carga positiva concentrada en su centro (como propuso Rutherford) y no distribuida en una esfera (como propuso Thompson).

Modelo atómico de Rutherford