Atommodell av Thomson-egenskaper, experiment, postulat

den Thomsons atommodell erkändes i världen för att ge det första ljuset på konfigurationen av protoner och elektroner inom atomens struktur. Genom detta förslag föreslog Thomson att atomerna var likformiga och innehöll positiv laddning på ett homogent sätt med slumpmässiga inlägg av elektroner inuti varje atom.

För att beskriva det jämförde Thomson sin modell med plommonpudding. Denna simulering användes senare som ett alternativt namn för modellen. På grund av flera inkonsekvenser (teoretiska och experimentella) om fördelningen av elektriska laddningar i atomen kassades Thomson-modellen 1911.

index

• 1 Ursprung
• 2 egenskaper
• 3 Experiment för att utveckla modellen
  • 3.1 katodstrålar
  • 3.2 Utveckling i undersökningen
  • 3.3 Upprepa experimentet
• 4 postulat
• 5 Kontroversiell modell
• 6 begränsningar
  • 6.1 Undersökningarna av Rutherfod
  • 6.2 Nytt förslag
• 7 artiklar av intresse
• 8 referenser

härkomst

Denna atommodell föreslogs av den engelska forskaren Joseph John "J.J." Thomson 1904, med syftet att förklara atomernas sammansättning baserat på de begrepp som vi hade kunskap då.

Dessutom var Thomson ansvarig för upptäckten av elektronen i slutet av 1800-talet. Det är värt att notera att Thomson-atommodellen föreslogs kort efter upptäckten av elektronen, men innan man visste existensen av en atomkärna.

Därför bestod förslaget i en dispergerad konfiguration av alla negativa laddningar inom atomstrukturen, som i sin tur bestod av en likformig massa av positiv laddning..

särdrag

- Atomen har en neutral laddning.

- Det finns en positiv laddningskälla som neutraliserar den negativa laddningen av elektroner.

- Denna positiva laddning är jämnt fördelad i atomen.

- I Thomsons ord är "negativt elektrifierade kroppsdelar", det vill säga elektroner, inrymda i den likformiga massan av positiv laddning.

- Elektronerna kan härledas fritt inuti atomen.

- Elektronerna hade stabila banor, argument baserat på Gauss lag. Om elektronerna rör sig genom den positiva "massan" balanseras de inre krafterna inom elektronerna av den positiva laddningen som genererades automatiskt runt omloppet.

- Thomson-modellen var populärt känd i England som en modell av prune pudding, eftersom den elektroniska fördelningen som Thomson föreslog liknade dispositionen av plommon i desserten.

Experiment för att utveckla modellen

Thomson genomförde flera test med katodstrålerör för att testa egenskaper hos subatomära partiklar och lägga grunden för hans modell. Katodstrålerör är glasrör vars luftinnehåll har tömts nästan helt.

Dessa rör elektrifieras med ett batteri som polariserar röret för att ha en negativ laddning ände (katod) och en positivt laddad ände (anod).

De är också förseglade på båda sidor och utsätts för högspänningsnivåer genom elektrifiering av två elektroder placerade på anordningens katod. Denna konfiguration inducerar cirkulationen av en partikelstråle från katoden till röranoden.

Katodstrålar

Det finns ursprunget till namnet på denna typ av verktyg, eftersom de kallas katodstrålar på grund av utgångspunkten för partiklarna inuti röret. Genom att måla rörets anod med ett material som fosfor eller bly genereras en reaktion i den positiva änden just när partikelstrålen kolliderar med den.

I hans experiment bestämde Thomson strålens avvikelse i sin väg från katoden till anoden. Senare försökte Thomson att validera egenskaperna hos dessa partiklar: i grunden den elektriska laddningen och reaktionen mellan dem.

Den engelska fysikern placerade två elektriska plattor med motsatt laddning på rörets övre och nedre ändar. På grund av denna polarisering avleddes strålen mot den positivt laddade plattan placerad på toppstoppet.

På detta sätt visade Thomson att katodstrålen var uppbyggd av negativt laddade partiklar som, på grund av sin motsatta laddning, lockades mot den positivt laddade plattan.

Utveckling i forskning

Thomson utvecklade sina antaganden och, efter det att finna, placerade två magneter på båda sidor av röret. Denna inkorporering påverkade också vissa avvikelser av katodstrålen.

Genom att analysera det associerade magnetfältet kunde Thomson bestämma massförhållandet mellan subatomiska partiklar och detekterade att massan av varje subatomisk partikel var försumbar jämfört med atommassan..

J.J. Thomson skapade en enhet som föregår uppfinningen och perfektion av vad som nu är känt som en masspektrometer.

Denna anordning utför en relativt noggrann mätning av förhållandet mellan jonernas massa och laddning vilket ger extremt användbar information för att bestämma sammansättningen av de element som finns i naturen.

Upprepa experimentet

Thomson utförde samma experiment vid flera tillfällen och modifierade metallerna som han använde för placering av elektroderna i katodstråleröret.

Slutligen bestämde han sig för att strålens egenskaper var konstanta, oavsett vilket material som användes för elektroderna. Det betyder att denna faktor inte var avgörande för utförandet av experimentet.

Thomsons studier var mycket användbara för att förklara molekylär struktur för vissa ämnen, liksom bildandet av atomobligationer.

postulat

Thomsons modell sammanfogade i ett enda uttalande de gynnsamma slutsatserna från den brittiska forskaren John Dalton om atomstrukturen och antydde närvaron av elektroner inom varje atom.

Dessutom genomförde Thomson flera studier på protoner i neongas och påvisade därmed atomens elektriska neutralitet. Den positiva laddningen på atomen föreslogs emellertid som en likformig massa och inte som partiklar.

Thomsons experiment med katodstrålar gav upphov till följande vetenskapliga postulater:

- Katodstrålen utgöres av subatomiska partiklar med negativ laddning. Thomson definierade initialt dessa partiklar som "kroppsdelar".

- Massan av varje subatomisk partikel är bara 0,0005 gånger massan av en väteatom.

- Dessa subatomiska partiklar finns i alla atomer av alla jordens element.

- Atomerna är elektriskt neutrala; det vill säga den negativa laddningen av "kroppar" likställs med protonernas positiva laddning.

Kontroversiell modell

Thomsons atommodell visade sig vara mycket kontroversiell inom det vetenskapliga samfundet, eftersom det motsatte sig Daltons atommodell.

Den senare postulerade att atomer var odelbara enheter, trots de kombinationer som kan genereras under kemiska reaktioner.

Dalton övervägde således inte förekomsten av subatomära partiklar - såsom elektroner - inom atomer.

Däremot fann Thomson en ny modell som gav en alternativ förklaring av atom- och subatomisk komposition, efter upptäckten av elektronen.

Thomson-atommodellen avslöts snabbt av simuleringen med den populära engelska efterrätten "plommonpudding". Puddingens massa symboliserar en integrerad vy av atomen och plommon representerar var och en av de elektroner som utgör atomen.

begränsningar

Den modell som Thomson föreslog haft stor popularitet och acceptans vid den tiden och fungerade som utgångspunkt för att undersöka atomstrukturen och finjustera de tillhörande detaljerna.

Huvudorsaken till modellen var hur väl den anpassades till observationerna av Thomsons katodstrålexperiment.

Modellen hade emellertid viktiga möjligheter till förbättring för att förklara fördelningen av elektriska laddningar inom atomen, både positiva och negativa laddningar.

Undersökningarna av Rutherfod

Senare, under årtionden 1910, fortsatte den vetenskapliga skolan, som leddes av Thomson, utredningarna om modellerna av atomstrukturen.

Så här bestämde Ernest Rutherford, en tidigare Thomsons student, gränserna för Thomsons atommodell, tillsammans med den brittiska fysikern Ernest Marsden och den tyska fysikern Hans Geiger..

Trio av forskare utförde flera experiment med alfa (α) partiklar, det vill säga joniserade kärnor av 4He-molekyler, utan elektronkåpan runt dem.

Denna typ av partiklar består av två protoner och två neutroner, varför den positiva laddningen dominerar. Alfa partiklar produceras i kärnreaktioner eller genom experiment med radioaktivt sönderfall.

Rutherford utformade ett arrangemang som möjliggjorde att utvärdera alfa-partiklarnas beteende vid passage av fasta substanser, såsom till exempel guldplåtar.

I bananalysen upptäcktes att vissa partiklar uppvisade en avviksvinkel när de penetrerades i guldplåtarna. I andra fall uppfattades också en liten studsa på chockelementet.

Efter undersökningarna med alfa partiklar motsatte sig Rutherfod, Marsden och Geiger Thomsons atommodell och föreslog istället en ny atomstruktur.

Nytt förslag

Rutherfords och hans kollegors motsats var att atomen bestod av en liten kärnkraft med hög densitet, där positiva laddningar och en ring av elektroner koncentrerades kring den..

Upptäckten av atomkärnan av Rutherford tog med sig en ny luft för det vetenskapliga samfundet. Men år senare återupptogs denna modell och ersattes av Bohrs atommodell.

Artiklar av intresse

Atommodell av Schrödinger.

Atommodell av Broglie.

Atommodell av Chadwick.

Atommodell av Heisenberg.

Atommodell av Perrin.

Atommodell av Dalton.

Atommodell av Dirac Jordanien.

Atommodell av Democritus.

Atommodell av Bohr.

referenser

1. Discovery av elektronen och kärnan (s.f.). Hämtad från: khanacademy.org
2. J.J. Thomson Atomteori och Biografi (s.f.). Hämtad från: thoughtco.com
3. Modern Atomteori: Modeller (2007). Hämtad från: abcte.org
4. Thomson atommodell (1998). Encyclopædia Britannica, Inc. Hämtad från: britannica.com
5. Wikipedia, den fria encyklopedin (2018). Atommodell av Thomson. Hämtad från: en.wikipedia.org
6. Wikipedia, den fria encyklopedin (2018). Plommonpuddingmodell. Hämtad från: en.wikipedia.org