پرسش

با سلام و خسته نباشید:
ایرادهای نظریه اتمی رادرفورد و تامسون و دالتون چیست؟

پاسخ

دالتون یك نظریه‌ی اتمی در سال 1803 ارائه داد. بندهای این نظریه این بود كه 1- ماده از ذرات تجزیه‌ناپذیری به نام اتم تشكیل شده‌اند. 2- همه‌ی اتم‌های یك عنصر مشابه‌اند. 3- اتم‌ها نه به وجود می‌آیند و نه از بین می‌روند. 4- همه‌ی اتم‌های یك عنصر جرم و خواص مشابه دارند. 5- در واكنش‌ها اتم‌ها به هم متصل و مولكولها را تشكیل می‌دهند. 6- مولكول‌های یك ماده از نظر نوع و تعداد اتم‌ها یكسان هستند. 7- در واكنش‌ها، خود اتم‌ها تغییر نمی‌كنند، بلكه تعداد و آرایش آنها تغییر می‌كند.
نظریه‌ی اتمی دالتون هنوز هم مبنای كار و نظریه‌ها در شیمی است و گام بسیار مهمی در شیمی بود. اما چند ایراد كوچك كه با گذشت زمان و پیشرفت علم مشخص شدند، عبارتند از:
1- دالتون، اتم را كوچكترین واحد ماده دانسته بود، در حالیكه با پیشرفت علم مشخص شد كه اتم‌ها خود از ذرات بنیادی الكترون و پروتون و نوترون تشكیل شده‌اند. 2- اتم‌های عناصر همه دارای جرم یكسان نیستند، بلكه بیشتر عناصر دارای ایزوتوپهای مختلفی هستند كه این ایزوتوپها دارای تعداد پروتونهای مساوی، ولی نوترونهای نا‌مساوی هستند، درنتیجه برخلاف نظریه دالتون این اتم‌ها دارای جرمهای نابرابر هستند.
و اما تامسون و رادرفورد نظریه‌ی اتمی ارائه نكردند، بلكه آنها مدلهایی برای اتم ارائه نموده‌اند. آقای تامسون در سال 1909 و یا كمی بعد، مدل اتمی برای اتم ارائه نمود كه در آن اتم را یك كره‌‌‌’ مثبت فرض می‌كرد كه الكترونهای با بار منفی در سطح آن پخش شده‌اند، درنتیجه كل اتم خنثی است. همانگونه كه الان می‌دانیم این مدل فرضی برای اتم اشتباه بوده است. اینكه اتم دارای قسمتهایی با بار مثبت و منفی است، درست می‌باشد، اما طرز قرار گرفتن آنها نسبت به هم به این صورت نیست.
و اما رادرفورد در سال 1915 یك مدل برای اتم ارائه نمود كه به واقعیت بسیار نزدیك بوده و می‌توانست بسیاری از واقعیات را توجیه نماید. اتمی كه وی تجسم می‌كرد، دارای یك هسته‌ی بسیار كوچك با بار مثبت بود كه بیشتر جرم اتم در آن متمركز شده بود و الكترونهایی دارای بار منفی این هسته را احاطه نموده‌اند.
مدل رادرفورد به میزان زیادی به واقعیت نزدیك بود، اما وی حالت كوانتا بودن انرژی الكترونها را در نظر نگرفته بود. بعدها پلانك این نظریه را ارائه نمود كه الكترونها روی مدارهایی در حركت هستند كه هر یك انرژی خاص خود را دارد و الكترون نمی‌تواند بین این مدارها رفت و آمد كند، مگر آنكه انرژی بگیرد یا از دست بدهد. اصلاحات بعدی، به مرور این نظریه‌ها را روز به روز بهبود بخشید.