Differenza chiave: modello Bohr vs Rutherford
Il concetto di atomi e la loro struttura fu introdotto per la prima volta da John Dolton nel 1808. Spiegò le leggi della combinazione chimica considerando gli atomi come particelle invisibili senza una struttura. Poi, nel 1911, il fisico neozelandese Ernest Rutherford propose che gli atomi fossero costituiti da due componenti: un nucleo caricato positivamente al centro dell'atomo ed elettroni caricati negativamente nella parte extranucleare dell'atomo. Alcune teorie come la teoria elettromagnetica presentata da Maxwell non potevano essere spiegate con il modello di Rutherford. A causa di tali limitazioni nel modello di Rutherford, il fisico danese Niels Bohr propose un nuovo modello nel 1913 basato sulla teoria quantistica delle radiazioni. Il modello di Bohr è stato ampiamente accettato e gli è stato assegnato il Premio Nobel per il suo lavoro. Anche se è stato ampiamente accettato, presenta ancora alcuni inconvenienti e limitazioni. La principale differenza tra il modello di Bohr e il modello di Rutherford è che nel modello di Rutherford gli elettroni possono ruotare in qualsiasi orbita attorno al nucleo, mentre nel modello di Bohr gli elettroni possono ruotare in un guscio definito.
Cos'è il modello Bohr?
Il modello di Bohr fu proposto da Niels Bohr nel 1922 per spiegare la struttura dell'atomo. In questo modello, Bohr ha affermato che la maggior parte della massa atomica risiede nel nucleo centrale che contiene i protoni e gli elettroni sono disposti in livelli di energia definiti e ruotano attorno al nucleo. Il modello proponeva anche una configurazione elettronica, che spiega la disposizione degli elettroni in orbite circolari designate come K, L, M, N, ecc. Gli atomi con configurazioni elettroniche complete non sono attivi. La configurazione elettronica determina la reattività dell'atomo.
Figura 01: Modello Bohr
Il modello di Bohr è in grado di spiegare lo spettro dell'atomo di idrogeno, ma non può spiegare completamente la reattività degli atomi multielettronici. Inoltre, non spiega l'effetto Zeeman, in cui ogni riga spettrale si divide in più righe in presenza di un campo magnetico esterno. In questo modello, un elettrone è considerato solo come una particella. Tuttavia, un fisico francese, de Broglie, ha scoperto che gli elettroni hanno proprietà sia ondulatorie che particellari. Più tardi, un fisico espose un altro principio chiamato principio di indeterminazione di Heisenberg, che spiega l'impossibilità della determinazione simultanea della posizione esatta e della quantità di moto di piccole particelle in movimento come gli elettroni. Con questa invenzione, il modello di Bohr ha dovuto affrontare una grave battuta d'arresto.
Cos'è il modello Rutherford?
Nel 1911, Ernest Rutherford propose il modello di Rutherford. Afferma che l'atomo (il volume) è costituito principalmente da spazio e la massa dell'atomo è centrata nel nucleo, che è il nucleo dell'atomo. Il nucleo è caricato positivamente e l'elettrone orbita attorno al nucleo. Le orbite non hanno percorsi definiti. Inoltre, poiché gli atomi sono neutri, hanno cariche positive (nel nucleo) e negative (elettroni) uguali.
Figura 02: Rutherford Atom
Il modello di Rutherford non è riuscito a spiegare la teoria elettromagnetica, la stabilità dell'atomo e l'esistenza di linee definite nello spettro dell'idrogeno.
Qual è la differenza tra il modello Bohr e Rutherford?
Bohr vs Rutherford Model |
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| Il modello Bohr fu proposto da Niels Bohr nel 1922. | Il modello Rutherford fu proposto da Ernest Rutherford nel 1911. |
| Teoria | |
| La maggior parte della massa atomica giace nel nucleo centrale, che contiene i protoni, e gli elettroni sono disposti in livelli di energia definiti o gusci. | La maggior parte dell'atomo è costituita da spazio vuoto. Il centro dell'atomo contiene un nucleo caricato positivamente e i suoi elettroni caricati negativamente sono presenti nello spazio che circonda il nucleo. |
| Emissione di radiazioni di elettroni | |
| Gli elettroni emettono solo onde di frequenze definite. | Gli elettroni emettono onde di tutte le frequenze. |
| Spettro di emissione di elettroni | |
| Lo spettro di emissione di elettroni è uno spettro lineare. | Lo spettro di emissione di elettroni è uno spettro continuo. |
Riepilogo – Bohr vs Rutherford Model
Sia i modelli di Bohr che quelli di Rutherford sono modelli planetari che spiegano la struttura atomica fino a un certo punto. Questi modelli hanno dei limiti e non spiegano alcuni moderni principi della fisica. Tuttavia, questi modelli contribuiscono notevolmente ai moderni modelli avanzati che spiegano la struttura atomica. Il modello di Bohr afferma che la maggior parte della massa atomica si trova nel nucleo centrale, che contiene protoni e che gli elettroni sono disposti in livelli di energia definiti o gusci, risultando in uno spettro di linee di elettroni. Il modello di Rutherford afferma che la maggior parte dell'atomo è costituita da uno spazio vuoto e il centro dell'atomo contiene un nucleo caricato positivamente circondato da elettroni caricati negativamente, risultando in uno spettro elettronico continuo. Questa è la differenza tra Bohr e Rutherford Model.
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