Kenmerken van het THOMSON atomaire MODEL

Door de geschiedenis heen hebben verschillende wetenschappers modellen voorgesteld die probeerden uit te leggen wat de structuur van atomen. Een van deze wetenschappers was J.J. Thomson. In deze les van een LERAAR bieden we je een samenvatting van de kenmerken van de Het atoommodel van Thomson meest prominente.

Joseph John Thomson was een wiskundige en natuurkundige dat aan het einde van de s. XIX en principes van de XX werkten in verschillende experimenten die hem in staat stelden een atoommodel op te stellen dat de kennis van het atoom die ze toen hadden, verklaarde.

Hij experimenteerde met elektrische ontladingen in gassen bij lage druk, wat leidde tot de ontdekking van het elektron in 1897, een van de belangrijkste gebeurtenissen in de wetenschap.

Zijn experimenten werden mogelijk gemaakt door de uitvinding van de CRT van William Crookes een paar jaar eerder (1975). De Crookes-experimenten ze hadden een reeks kenmerken van kathodestralen vastgesteld die uiteindelijk leidden tot Thomsons ontdekking van het elektron. De ontdekking van het elektron stelde Thomson in staat een atomair model voor te stellen dat rekening hield met de kenmerken van dit nieuw ontdekte subatomaire deeltje.

Onder normale omstandigheden, een gas is een slechte geleider van elektriciteit. Echter, onder de voorwaarden die zijn vastgelegd in de kathodestralen, waar het gas onder zeer lage druk staat en waar een potentiaalverschil tot stand wordt gebracht door twee elektroden in de buis te steken; de gassen worden geleiders van elektriciteit.

Een van de belangrijkste ontdekkingen van Thomson met zijn kathodestraalexperimenten het was de afbuiging van kathodestralen onderworpen aan een elektrisch veld. In die tijd waren er verschillende theorieën over de aard van kathodestralen. Terwijl Duitse natuurkundigen kathodestralen als een soort straling beschouwden, waren Britse natuurkundigen was van mening dat deze stralen werden gevormd door een soort negatief geladen deeltje, zoals werd afgeleid van eerdere experimenten van Crookes.

Door de verbetering van het verkrijgen van lage drukken in kathodestraalbuizen kon Thomson nauwkeurig het effect van elektrische velden op kathodestralen waarnemen. Van kathodestralen was bekend dat ze zich in een rechte lijn voortplanten bij afwezigheid van elektrische of magnetische velden.

Thomson introduceerde twee metalen platens, evenwijdig aan het pad van de kathodestralen, in de kathodestraalbuis en vestigde daartussen een potentiaalverschil, een schaal in het deel het uiteinde van de buis waar de kathodestralen invielen, liet toe om de mate van afwijking van de stralen te meten wanneer ze werden onderworpen aan verschillende verschillen in potentieel. Eerder was de afbuiging van kathodestralen door het effect van magnetische velden al waargenomen.

Thomson deed experimenten waarbij hij de afbuiging van kathodestralen tegengaat door gelijktijdig elektrische en magnetische velden aan te leggen. Deze experimenten zullen toegestaan ​​om de snelheid van kathodestralen en de massa en lading van de deeltjes te bepalen dat hen gevormd heeft.

Twee belangrijke ontdekkingen toegestaan ​​Thomson de ontdekking van het elektron, die hij aanvankelijk noemde bloedlichaampje:

1. De lading/massaverhouding van het lichaampje was 1000 keer hoger dan enig eerder beschreven deeltje. De kleinste bekende op dat moment was het waterstofatoom. Dit betekent dat het negatief geladen deeltjes met praktisch nul massa.
2. De lading / massaverhouding varieerde niet wanneer verschillende gassen of verschillende metalen in de elektroden werden gebruikt. Zo concludeerde hij dat de aard van het deeltje onafhankelijk was van het type gas of metaal dat in de elektroden werd gebruikt. Met andere woorden, het ontdekte deeltje was een universeel bestanddeel van materie.

Na de ontdekking van het elektron, Thomson stelde in 1904 een atoommodel voor waarin de op dat moment aanwezige kennis werd beschouwd: Het was zich bewust van het bestaan ​​van deeltjes met positieve en negatieve ladingen in het atoom. Zelf had hij het elektron een paar jaar geleden ontdekt en eerder de Duitse natuurkundige Eugene Goldenstein, die de kanaalstralen, anodisch of positief. Deze stralen reisden in de tegenovergestelde richting van de kathodestralen in de buizen. De tegenovergestelde richting van deze stralen leidde af dat hun lading positief was.

Rekening houdend met dit alles stelde Thomson een model voor met de volgende kenmerken:

• Het atoom zou zijn samengesteld uit a bol die alle massa van het atoom zou concentreren en een positieve lading zou hebben.

• De electrons zou zijn ingebed in deze sfeer, verdeeld in de ruimte en compenserend voor de positieve lading van de bol.
• Oosten model was niet statischThomson geloofde eerder dat elektronen hun positie binnen de positieve bol konden veranderen, zolang de ladingen maar gecompenseerd zouden worden.

Het door Thomson voorgestelde model staat in de volksmond bekend als: patroon van rozijnenpudding: de massa van de pudding zou de positieve bol zijn die de massa concentreert en de elektronen die erin verdeeld zijn, zouden de rozijnen van de cake zijn.

Het atoommodel van Thomson legde de vorming van ionen uit door het verlies of de winst van deze negatieve bloedlichaampjes of elektronen die waren ingebed in de bol van positieve lading. Bovendien bouwde Thomson de atoommodellen van de eerste zes elementen van de periodiek systeem.

Het atomaire model van Thomson leverde verschillende problemen op, omdat het sommige van de tot dan toe gemaakte waarnemingen niet kon verklaren.

De belangrijkste problemen waren de volgende:

• Het atoommodel van Thomson was gebaseerd op het idee van een atoomdeeltje dat de positieve lading homogeen verdeelde, maar het bestaan ​​ervan was niet bewezen.
• Hij kon ook niet alles uitleggen periodieke eigenschappen van de tot dan toe beschreven elementen.
• Vooral het atoommodel van Thomson, Ik kon de resultaten niet verklaren verkregen door Rutherford, in een experiment waarin hij een fijne goudfolie bestookte met alfadeeltjes (Heliumkationen). Volgens het Thomson-model zouden de alfadeeltjes door het vel moeten zijn gegaan zonder af te wijken. In plaats daarvan merkte Rutherford op dat één op de 10.000 deeltjes enige afwijking in zijn baan had.

In een paar jaar, dit model werd verworpen ten gunste van het atoommodel van Rutherfordford, volgens welke de elektronen in banen rond een kern draaiden die alle positieve lading van het atoom concentreerde.

Als u meer artikelen wilt lezen die vergelijkbaar zijn met Thomson's atoommodel: kenmerken en samenvatting, raden we u aan om onze categorie van het atoom.