Atom Model af Thomson Egenskaber, Eksperimenter, Postulater

den Thomsons atommodel blev anerkendt i verden for at give det første lys på konfigurationen af ​​protoner og elektroner inden for atomets struktur. Gennem dette forslag foreslog Thomson at atomerne var ensartede og indeholdt positiv ladning på en homogen måde med tilfældige indlæg af elektroner inde i hvert atom.

For at beskrive det sammenlignede Thomson sin model med blommepudingen. Denne simil blev senere brugt som et alternativt navn til modellen. På grund af flere inkonsekvenser (teoretisk og eksperimentel) om fordelingen af ​​elektriske ladninger inden for atomet blev Thomson-modellen kasseret i 1911.

indeks

• 1 Oprindelse
• 2 karakteristika
• 3 Eksperimenter til udvikling af modellen
  • 3.1 katodestråler
  • 3.2 Evolution i undersøgelsen
  • 3.3 Gentagelse af eksperimentet
• 4 postulater
• 5 Kontroversiel model
• 6 begrænsninger
  • 6.1 Undersøgelserne af Rutherfod
  • 6.2 Nyt forslag
• 7 Artikler af interesse
• 8 referencer

oprindelse

Denne atommodel blev foreslået af den engelske forsker Joseph John "J.J." Thomson i 1904 med det formål at forklare sammensætningen af ​​atomer baseret på de forestillinger, som vi havde kendskab til da.

Desuden var Thomson ansvarlig for opdagelsen af ​​elektronen i slutningen af ​​1800-tallet. Det er værd at bemærke, at Thomson-atommodellen blev foreslået kort tid efter elektronens opdagelse, men før man vidste eksistensen af ​​en atomkern.

Derfor bestod forslaget i en dispergeret konfiguration af alle de negative ladninger inden for atomstrukturen, som igen bestod af en ensartet masse af positiv ladning..

funktioner

- Atomet har en neutral ladning.

- Der er en kilde til positiv ladning, som neutraliserer den negative ladning af elektroner.

- Denne positive ladning er jævnt fordelt i atomet.

- I Thomsons ord er "negativt elektrificerede blodlegemer" - det vil sige elektroner - indeholdt i den ensartede masse af positiv ladning.

- Elektronerne kunne udlede frit inde i atomet.

- Elektronerne havde stabile baner, argument baseret på Gauss lov. Hvis elektronerne bevægede sig gennem den positive "masse", blev de interne kræfter inden for elektronerne afbalanceret af den positive ladning, der automatisk blev genereret rundt om kredsløbet.

- Thomson-modellen var populært kendt i England som en model af prune pudding, da den elektroniske distribution, som Thomson havde foreslået, lignede dispositionen af ​​blommer i desserten.

Eksperimenter til udvikling af modellen

Thomson gennemførte flere tests med katodestrålerør for at teste egenskaberne af subatomære partikler og lægge grunden til hans model. Katodestrålerør er glasrør, hvis luftindhold næsten er tømt.

Disse rør elektrificeres med et batteri, der polariserer røret for at have en negativ ladningsende (katode) og en positivt ladet ende (anode).

De er også forseglet på begge sider og udsættes for højspændingsniveauer ved elektrificering af to elektroder anbragt på indretningens katode. Denne konfiguration inducerer cirkulationen af ​​en partikelstråle fra katoden til røranoden.

Katode stråler

Der er oprindelsen af ​​navnet på denne type værktøjer, da de kaldes katodestråler på grund af udgangspunktet for partiklerne inde i røret. Ved at male rørets anode med et materiale som fosfor eller bly, dannes en reaktion i den positive ende, lige når partikelstrålen kolliderer med den.

I sine forsøg besluttede Thomson strålens afvigelse i sin vej fra katoden til anoden. Senere forsøgte Thomson at validere egenskaberne af disse partikler: dybest set den elektriske ladning og reaktionen mellem dem.

Den engelske fysiker placerede to elektriske plader med modsat ladning på rørets øvre og nedre ende. På grund af denne polarisering blev strålen omledt mod den positivt ladede plade placeret på topstoppet.

På denne måde viste Thomson at katodestrålen bestod af negativt ladede partikler, der på grund af deres modsatte ladning blev tiltrukket mod den positivt ladede plade.

Evolution i forskning

Thomson udviklede sine antagelser og efterfølgende fandt to magneter på begge sider af røret. Denne inkorporering påvirket også nogle afvigelser af den katodiske stråle.

Ved at analysere det tilknyttede magnetfelt kunne Thomson bestemme forholdet mellem masse og ladning af subatomære partikler og detekterede, at massen af ​​hver subatomic partikel var ubetydelig i forhold til atommassen..

J.J. Thomson skabte en enhed, der gik forud for opfindelsen og perfektion af hvad der nu er kendt som et massespektrometer.

Denne enhed udfører en temmelig nøjagtig måling af forholdet mellem masse og ladning af ionerne, hvilket giver yderst nyttig information til bestemmelse af sammensætningen af ​​de elementer, der er til stede i naturen.

Gentagelse af eksperimentet

Thomson udførte det samme eksperiment ved flere lejligheder og modificerede de metaller, han brugte til placering af elektroderne i katodestrålerøret.

Endelig fastslog han, at bjælkens egenskaber forblev konstante uanset hvilket materiale der anvendtes til elektroderne. Det vil sige, at denne faktor ikke var afgørende for udførelsen af ​​eksperimentet.

Thomsons undersøgelser var meget nyttige for at forklare molekylstrukturen for nogle stoffer samt dannelsen af ​​atomobligationer.

postulater

Thomsons model bragte sammen i en enkelt erklæring de positive konklusioner fra den britiske videnskabsmand John Dalton om atomstrukturen og antydede tilstedeværelsen af ​​elektroner inden for hvert atom.

Derudover har Thomson også udført adskillige undersøgelser af protoner i neongas, og demonstrerede dermed atomernes elektriske neutralitet. Imidlertid blev den positive ladning på atomet foreslået som en ensartet masse og ikke som partikler.

Thomsons eksperiment med katodestråler tillod opfattelsen af ​​følgende videnskabelige postulater:

- Katodestrålen udgøres af subatomære partikler af negativ ladning. Thomson definerede oprindeligt disse partikler som "corpuscles".

- Massen af ​​hver subatomic partikel er kun 0,0005 gange massen af ​​et hydrogenatom.

- Disse subatomære partikler findes i alle atomerne af alle Jordens elementer.

- Atomerne er elektrisk neutrale; det vil sige den negative ladning af "corpuscles" er lig med den positive ladning af protonerne.

Kontroversiel model

Thomsons atommodel viste sig at være meget kontroversiel inden for det videnskabelige samfund, da det modsatte Daltons atommodel.

Sidstnævnte postulerede, at atomer var udelelige enheder, på trods af de kombinationer der kan genereres under kemiske reaktioner.

Dalton overvejede således ikke eksistensen af ​​subatomære partikler - såsom elektroner - inden for atomer.

I modsætning hertil fandt Thomson en ny model, der gav en alternativ forklaring på atom- og subatomisk sammensætning efter opdagelsen af ​​elektronen.

Thomson's atommodel blev hurtigt afsløret ved similen med den populære engelske dessert "Plum Pudding". Puddingens masse symboliserer et integreret billede af atomet, og plommerne repræsenterer hver af de elektroner, der udgør atomen.

begrænsninger

Den model, der blev foreslået af Thomson, havde stor popularitet og accept på det tidspunkt og tjente som udgangspunkt for at undersøge atomstrukturen og finjustere de tilhørende detaljer.

Den væsentligste årsag til accept af modellen var, hvor godt den var tilpasset observationerne af Thomsons katodestråleforsøg.

Modellen havde imidlertid vigtige muligheder for forbedring for at forklare fordelingen af ​​elektriske ladninger inden for atomet, både positive og negative ladninger.

Undersøgelserne af Rutherfod

Senere i årtiet 1910 fortsatte den videnskabelige skole, der blev ledet af Thomson, undersøgelserne om modellerne af atomstruktur.

Sådan fastslår Ernest Rutherford, en tidligere Thomson-student, begrænsningerne i Thomsons atommodel, sammen med den britiske fysiker Ernest Marsden og den tyske fysiker Hans Geiger..

Trio af forskere udførte adskillige eksperimenter med alfa (α) partikler, det vil sige ioniserede kerner af 4He molekyler, uden elektrondækslet omkring dem.

Denne type partikler består af to protoner og to neutroner, hvorfor den positive ladning dominerer. Alfa partikler fremstilles i nukleare reaktioner eller ved forsøg med radioaktivt henfald.

Rutherford konstruerede et arrangement, der tillod at evaluere alfa-partiklernes adfærd ved passage af faste stoffer, såsom for eksempel guldplader.

I stianalysen blev det påvist, at nogle partikler præsenterede en vinkel for afvigelse, når de trængte ind i guldpladerne. I andre tilfælde blev der også opfattet et lille spring på chokelementet.

Efter undersøgelserne med alfa-partikler modsatte Rutherfod, Marsden og Geiger Thomsons atommodel og foreslog i stedet en ny atomstruktur.

Nyt forslag

Rutherfords og hans kollegers modsætning var at atomet bestod af en lille højdensitetskerne, hvor positive ladninger og en ring af elektroner var koncentreret omkring det..

Opdagelsen af ​​atomkernen ved Rutherford bragte den en ny luft til det videnskabelige samfund. Men år senere blev denne model også tilbagekaldt og erstattet af Bohr-atommodellen.

Artikler af interesse

Atom model af Schrödinger.

Atomisk model af Broglie.

Atom model af Chadwick.

Atommodel af Heisenberg.

Atomisk model af Perrin.

Atommodel af Dalton.

Atomisk model af Dirac Jordan.

Atomisk model af Democritus.

Atom model af Bohr.

referencer

1. Opdagelse af elektronen og kernen (s.f.). Hentet fra: khanacademy.org
2. J.J. Thomson Atomteori og Biografi (s.f.). Hentet fra: thoughtco.com
3. Moderne Atomteori: Modeller (2007). Hentet fra: abcte.org
4. Thomson atommodel (1998). Encyclopædia Britannica, Inc. Hentet fra: britannica.com
5. Wikipedia, Den Frie Encyklopædi (2018). Atommodel af Thomson. Hentet fra: en.wikipedia.org
6. Wikipedia, Den Frie Encyklopædi (2018). Plum pudding model. Hentet fra: en.wikipedia.org