Eredu atomikoak: Thomson, Rutherford, Bohr eta orbitalak
Eredu atomikoak
Denborak eta zientziak aurrera egin ahala, atomoa era desberdinetan irudikatu zen; irudikapen horiei eredu atomikoak deritze.
Thomson-en eredu atomikoa
Atomoa karga positiboko materia‑esfera trinkoa da, eta, materia elektrikoki neutroa denez, elektroiak esfera horretan txertaturik daudela pentsatu zuen.
Rutherford-en eredu atomikoa
1911n, Rutherfordek substantzia erradioaktibo batek igorritako partikulei erreparatu zien, eta ikusi zuen partikula horietako batzuen ibilbidea nabarmen aldatzen zela urrezko xafla mehe bat zeharkatzen zutenean.
Gertaera hori azaltzeko, eredu atomiko hau proposatu zuen:
Atomoaren masaren zatirik handiena eta haren karga positibo osoa atomoaren erdigunean daude: nukleo izeneko zona txiki‑txikian.
Nukleotik kanpo elektroiak daude, nukleoaren inguruan biraka, orbita zirkularretan.
Era horretan, frogatu egin zuen atomoa ez dela trinkoa; hots, haren zatirik handiena hutsa dela. Gainera, nukleoan neutroiak egongo zirela susmatu zuen.
Bohr-en eredu atomikoa
Bohr fisikariak, Rutherforden eredutik abiatuta, Planck-ek garatutako mekanika kuantikoaren printzipioak eta Einstein-ek azaldutako efektu fotoelektrikoa aplikatu zituen.
Era horretan, hidrogeno atomoa abiapuntu hartuta, hiru oinarri hauek zituen eredu atomikoa proposatu zuen:
Elektroiak nukleoaren inguruan bira egiten dute, erradio jakineko orbita zirkularretan. Orbita hauek geldikorrak dira, eta haietan ez da energiarik igortzen edo xurgatzen.
Orbita bakoitzean elektroi kopuru jakin bat bakarrik egon daiteke, eta elektroiak energia jakin bat du. Gainera, elektroiak ezin dira edozein orbitatan egon: orbita baimenduak eta ez‑baimenduak daude.
Elektroi bat orbita baimendu batetik bestera igarotzeko, ezinbestekoa da haren energia aldatzea, betiere kantitate zehatzetan.
Bohr-en eredu atomikoak energiaren kuantizazioaren ideia barneratu zuen.
Bohr-etik gaur egungo eredu atomikora
1915ean, Sommerfeldek Bohr-en eredua aldatu egin zuen, orbita eliptikoak gehituta.
Eta 1932an, neutroia aurkitu zutenean, ondorioztatu zuten atomoak bi zati ongi bereizten dituela: nukleoa eta azala.
Nukleoa atomoaren erdigunea da, eta bertan daude protoiak eta neutroiak. Atomoaren masa nukleoan kontzentraturik dago, elektroiaren masa oso txikia delako.
Azala atomoaren kanpoko aldea da, eta elektroiak ditu, nukleoaren inguruan biraka, orbita zirkularretan.
Atomo guztietan, nukleoko protoi kopurua eta azaleko elektroi kopurua berdinak izaten dira. Hortaz, atomoa elektrikoki neutroa da.
Mekanika kuantikoan oinarrituta ezarri zen gaur egungo eredu atomikoa: orbitalen eredua. Elektroiak ez dute orbita zehatzetan biratzen nukleoaren inguruan; baizik eta orbitalak betez banatzen dira.
Orbitalak nukleoaren inguruan dauden eskualdeak dira; haietan elektroi bat aurkitzeko probabilitatea oso handia da, bere energia kantitate zehatzarekin.
Orbitalak energia‑mailatan taldekatuta daude, eta 1etik 7ra izendatzen dira, elektroiaren energiaren ordena handitze‑ereduaren arabera. Hala, 1. maila da energia txikienekoa eta 7. maila energia handienekoa.
Zenbaki atomikoa eta masa-zenbakia
Zenbaki atomikoa, Z, atomo baten protoi kopurua da, eta elementuaren ezaugarri bereizgarria da.
Masa-zenbakia edo zenbaki masikoa, A, atomo baten nukleoan dauden protoien eta neutroien batura da.
A = Z + n
n = neutroi kopurua
Masa atomikoaren unitatea
Atomoaren masa oso txikia denez, ez da praktikoa kilogramotan neurtzea. Horregatik, masa atomikoaren unitatea erabiltzen da.