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Structure de l'atome

Le modèle atomique d'Ernest Rutherford, le modèle planétaire

Le modèle atomique d'Ernest Rutherford, le modèle planétaire

Le modèle atomique de Rutherford ou modèle atomique planétaire est un modèle de l'atome proposé par Ernest Rutherford.

En 1909, l'expérience Geiger et Marsden a été réalisée, également connue sous le nom d'expérience Rutherford, car elle était dirigée par Rutherford lui-même. Les résultats de l'expérience ont été publiés dans une analyse de 1911 par Rutherford. La diffusion Rutherford observée dans l'expérience a suggéré que les premiers modèles atomiques "Panettone" et "Saturnien" étaient incorrects.

Le nouveau modèle proposé par Rutherford avait des caractéristiques qui ont été conservées même dans les modèles ultérieurs, telles que :

  • La concentration de la majeure partie de la matière dans un petit volume par rapport à la taille atomique, c'est-à-dire un noyau atomique

  • La présence d' électrons qui gravitent autour du noyau atomique.

Rutherford n'a rien dit sur le mouvement possible des électrons, aussi parce qu'il savait que leur révolution autour du noyau central provoquerait l'émission d'ondes électromagnétiques.

Cependant, à partir de sa description, il a commencé à représenter l'atome avec le noyau au centre et les électrons en orbite autour de lui, comme les planètes du système solaire autour du Soleil. En raison de cette représentation particulière, il est devenu connu comme un modèle planétaire. .

Quels sont les points fondamentaux du modèle de Rutherford ?

  • L'atome est principalement un espace vide. Rutherford a nié le modèle atomique de Thomson en confirmant l'existence du noyau atomique, déjà postulée par Nagaoka. Cependant, Ruthenford a souligné que le noyau de l'atome est très petit par rapport à l'atome lui-même.

  • Dans le noyau de l'atome, la masse et la charge positive de l'atome étaient concentrées. Cette caractéristique équilibrait la charge électrique des électrons, la rendant électriquement neutre. Rutherford a introduit le concept de poids atomique, qui avait été omis auparavant. La charge nucléaire a été identifiée comme responsable de la diffusion des particules alpha.

  • Les électrons chargés négativement présents autour de l'atome n'affectent pas la diffusion des particules alpha.

À quoi ressemblait l'expérience d'Ernest Rutherford ?

En 1911, Rutherford proposa son modèle de structure atomique pour expliquer les résultats de l'expérience précédente de Geiger et Marsden, qui indiquaient la présence d'une concentration de charge positive au centre de l'atome : le noyau atomique.

Cependant, dans son travail, Rutherford a proposé de faire passer une particule α à grande vitesse à travers un atome d'une feuille d'or qui a une charge centrale positive tout en étant entouré d'une charge d'électrons de même magnitude.

De considérations énergétiques, Rutherford a déduit que le rayon de la charge centrale des atomes dans une série de minces feuilles d'or, qui étaient la cible de rayonnement dans l'expérience Geiger et Marsden, devait être inférieur à 3,4 x 10-14 m. En revanche, le rayon atomique de l'or était connu pour être de l'ordre de 10 -10 m.

Rutherford a conclu que, par conséquent, la charge doit être concentrée dans un très petit volume par rapport à la taille atomique. En 1913, Henry Moseley montra que la charge nucléaire était très similaire au numéro atomique et plus tard Antonius van den Broek suggéra que le numéro atomique correspondait à la charge nucléaire.

Rutherford n'a attribué aucune structure aux orbites des électrons, cependant, il a mentionné le modèle atomique Hantarō Nagaoka, dans lequel les électrons étaient disposés en anneaux, montrant qu'ils ne seraient pas stables.

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Date de publication : 14 août 2021
Dernier examen : 14 août 2021