قارن بين نموذج طومسون ونموذج رذرفورد عن تركيب الذرة

إليكم في هذا المقال إجابة سؤال قارن بين نموذج طومسون ونموذج رذرفورد في تركيب الذرة ، حرص الكثير من علماء الكيمياء على دراسة الذرة وشرح مكوناتها وبنيتها ووصفها وصفًا دقيقًا، وقدم كلًا منهم نموذجًا يصف هذا التكوين بالتفصيل، ومن تلك النماذج ما تم قبولها ومنها ما تم رفضها بعد اكتشاف خطأها، ومن خلال السطور التالية على موسوعة نعرض لكم اثنين من أشهر النماذج التي تناولت شرح مكونات الذرة وهم النموذج الخاص بالعالم طومسون والآخر الذي يعود إلى العالم رذفورد.

قارن بين نموذج طومسون ونموذج رذرفورد

قبل تقديم شرح للنموذجين يجب أولًا الإشارة إلى أن هناك تعريف بسيط للذرة بأنها عدة إلكترونات تحيط بالبروتينات والنيترونات المكونان الأساسيان للذرة، وقد قدم كلًا من العالمين طومسون ورذرفورد نموذجين للذرة نشرحهم فيما يلي:

نموذج طومسون

صاحب هذا النموذج هو العالم جوزيف جون طومسون الذي قدم نظرية البودينج، وشرحت تلك النظرية مكونات الذرة بأنها عبارة عن مجموعة من الشحنات الموجبة التي تحيط بالإلكترونات المكونة للذرة، وظهرت تلك النظرية قبل أن يتم اكتشاف البروتون والنيترون، وافترضت نظريته أن الذرة في تكوينها تشبه نواة ثمرة البرقوق، وتم الاستناد فيها إلى أنه لا بد من وجود شحنة موجبة في الذرة حتى يتم التحييد بين الإلكترونات السالبة والذرات الحيادية.

وكان من أهم عيوب هذا النموذج أنه لم يعطي أي معلومات دقيقة حول المدارات والنواة الذرية والنيترونات والبروتونات.

ولكن جاء العالم رذرفورد وأثبت خطأ تلك النظرية، حيث اكتشف الذرة ومكوناتها الحقيقية عن طريق تجربته الشهيرة برقائق الذهب.

نموذج رذرفورد

قدم العالم إرنست رذرفورد هذا النموذج، ففي عام 1909 كلف رذرفورد مساعده هانز جايجر إنست ماريسدن بالتوجه إلى جامعة مانشستر وإجراء تجربة رقائق الذهب، تلك التجربة التي استند على نتائجها رذرفورد في الدراسات التي قدمها بعد ذلك.

في عام 1911 قدم رذرفورد تصوره لتكوين الذرة في نموذج أثبت فيه وجود النواة، وهي عبارة عن شحنة صغيرة قوية تقع بمركز الذرة وتمثل كتلتها، وقد قام في هذا النموذج بإثبات خطأ نظرية طومسون التي قدمها في نموذجه من قبل.

ومن أجل أن يثبت رذرفورد خطأ طومسون فقد استخدم العنصر المشع وراقب الجسيمات المنبعثة منه والتي ذهبت عبر رقائق الذهب وانعكس بعضًا منها، وقال أن نموذج طومسون إن كان صحيحًا لعبرت تلك الجسيمات بشكل مباشر من خلال رقائق الذهب دون انعكاس.

وفي نظريته قال رذرفورد أن المكّون الأساسي للذرة هي عبارة عن شحنة مركزية تحيطها إلكترونات، وتتركز في مكان صغير بمركز الذرة يتميز بشحنته العالية للغاية، ثم أحضر جسيم ألفا ذو سرعة عالية ومرره على ذرة موجبة الشحنات محاطة بشحنة سالبة وقطرها  10⁻¹⁰ متر، وكان يرغب في معرفة نصف قطر الشحنة الخارجة من رقائق الذهب، وافترض أنها يجب أن تزيد عن 3.4 × 10⁻¹⁴ متر، وقد نتج عن ذلك أن قطر الذرة قد مر به شحنة مركزية أقل من 1/3000 من قطر الذرة.

ومن خلال تلك النظرية أثبت رذرفورد أن جسيمات ألفا لا تتأثر بالمدار الذري، وأن النواة التي تُعد المكّون الأساسي للذرة هي عبارة عن شحنة موجبة مرتكزة بمركز الذرة في جزء صغير منها يتوافق مع الكتلة الذرية والشحنة، كما أثبت أن جسيمات ألفا ذات السرعة العالية لا تؤثر في الكتلات الثقيلة للذرات والمرتكزة في الشحنة المركزية.

وقد ساهم هذا النموذج في تحديد مكونات الذرة بدقة وعلى أساس ذلك تم التوصل إلى العديد من الاكتشافات منها الإلكترونات والأشعة السينية التي تم من خلالها التوصل إلى وجود تشتت في بعضها بعد تشتت إلكتروناتها عند مرورها عبر الذرة لذلك تقل كثافة تلك الأشعة.