Fallos del modelo atómico de Rutherford – Química

El modelo atómico propuesto por Rutherford sería el primero de un experimento y marcaría una nueva forma de hacer ciencia. Sin embargo, sus resultados sorprendieron al propio Rutherford, “al descubrir que algunas de las partículas alfa regresaban, es decir, eran reflejadas por la hoja. Para explicar los resultados, Rutherford supuso que el átomo constituido por un núcleo positivo extremadamente pequeño (con un radio del orden de 10-14 m) ubicado en el centro de una esfera mucho más grande (con un radio del orden de 10-10 m), en el que la carga negativa de los electrones se distribuye más o menos uniformemente. Las partículas alfa que regresan son aquellas que se acercan tanto al núcleo que su intensa fuerza repulsiva actúa sobre ellas. Casi todas las demás partículas se desvían solo ligeramente (o avanzan sin desviarse), porque cuando atraviesan el átomo, pasan lejos del núcleo, en regiones donde la fuerza repulsiva es menor «1.

Sin embargo, no todo tiene éxito en las ciencias experimentales y gran parte del progreso científico se debe al error y la improvisación. El modelo atómico propuesto por Rutherford parecía ser la solución completa al problema de la estructura atómica. Su teoría mostró que los electrones no podían ser estacionarios como propuso Thomson, debido a la fuerte atracción electrostática impuesta por el núcleo. Según sus proposiciones, la única solución sería señalar un movimiento electrónico en órbitas, que podría compararse con el de los planetas, siempre alrededor del núcleo.

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Para Rutherford, el átomo tendría un núcleo positivo, que sería muy pequeño en relación al conjunto, pero tendría gran masa y, a su alrededor, electrones, que describirían órbitas circulares a altas velocidades, para no ser atraído y caen sobre el núcleo. La electrosfera, el lugar donde se encuentran los electrones, sería unas diez mil veces más grande que el núcleo atómico, y entre ellos habría un espacio vacío. El fallo del modelo de Rutherford lo demuestra la teoría del electromagnetismo, que señala que toda partícula con carga eléctrica sometida a una aceleración da lugar a la emisión de una onda electromagnética. El electrón en su movimiento orbital está sujeto a una aceleración centrípeta y, por lo tanto, emitirá energía en forma de onda electromagnética.

De esta forma, el nuevo átomo propuesto estaría violando las leyes electromagnéticas conocidas en ese momento, según las cuales el electrón tendría que describir órbitas cada vez más pequeñas alrededor del núcleo, hasta el momento en que terminaría cayendo sobre el núcleo. Sin embargo, resulta que la materia que conocemos tiene una estabilidad no predicha por el modelo de Rutherford, lo que sería explicado algunos años más tarde por Bohr al proponer un nuevo modelo para el átomo.

Referencias:
1. http://www.oocities.org/br/sala física3 / laboratorio /rutherford / rutherford.htm
PERUZZO, Francisco Miragaia (Tito); CANTO, Eduardo Leite; La química en el enfoque de la vida cotidiana, Ed. Moderna, vol.1, São Paulo / SP-1998.
SARDELLA, Antonio; MATTHEW, Edegar; Curso de Química: química general, Ed. Ática, São Paulo / SP – 1995.

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