Τι στοιχεία υπάρχει εκεί που ο πυρήνας ενός ατόμου είναι πολύ μικρό και θετικά φορτισμένο;
1. Πείραμα χρυσού αλουμινίου του Rutherford (1911):
* Ρύθμιση: Τα σωματίδια άλφα (θετικά φορτισμένα) πυροδοτήθηκαν σε ένα λεπτό χρυσό φύλλο.
* Παρατήρηση: Τα περισσότερα σωματίδια άλφα περνούσαν κατευθείαν μέσω του φύλλου, αλλά ένα μικρό ποσοστό εκτρέπονται σε μεγάλες γωνίες, μερικοί ακόμη και αναπήδησαν πίσω.
* Συμπέρασμα: Αυτό έδειξε ότι τα άτομα του χρυσού είχαν ένα μικρό, πυκνό, θετικά φορτισμένο κέντρο (τον πυρήνα) που απέρριψε τα θετικά φορτισμένα σωματίδια άλφα. Το γεγονός ότι τα περισσότερα σωματίδια άλφα που πέρασαν έδειξαν ότι τα άτομα ήταν ως επί το πλείστον κενό χώρο.
2. Ατομικά φάσματα:
* Παρατήρηση: Όταν τα άτομα είναι διεγερμένα (θερμαινόμενα ή εκτεθειμένα σε ενέργεια), εκπέμπουν φως σε συγκεκριμένα μήκη κύματος, δημιουργώντας ένα μοναδικό φάσμα γραμμής.
* Συμπέρασμα: Αυτό υποδηλώνει ότι τα ηλεκτρόνια περιορίζονται σε συγκεκριμένα επίπεδα ενέργειας εντός του ατόμου. Τα επίπεδα ενέργειας σχετίζονται με το θετικό φορτίο του πυρήνα, το οποίο προσελκύει τα αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια.
3. Ατομική μάζα:
* Παρατήρηση: Η συντριπτική πλειοψηφία της μάζας ενός ατόμου συγκεντρώνεται στον πυρήνα.
* Συμπέρασμα: Αυτό σημαίνει ότι ο πυρήνας πρέπει να αποτελείται από πολύ πυκνά σωματίδια, πολύ βαρύτερα από τα ηλεκτρόνια. Αυτά τα σωματίδια είναι πρωτόνια και νετρόνια.
4. Χημικές αντιδράσεις:
* Παρατήρηση: Οι χημικές αντιδράσεις περιλαμβάνουν την κοινή χρήση ή τη μεταφορά ηλεκτρονίων μεταξύ των ατόμων.
* Συμπέρασμα: Αυτό επιβεβαιώνει τη σημασία των ηλεκτρονίων για τον προσδιορισμό των χημικών ιδιοτήτων των στοιχείων. Ο πυρήνας, με το θετικό του φορτίο, κρατά τα ηλεκτρόνια στη θέση του και επηρεάζει τη συμπεριφορά τους.
5. Πυρηνικές αντιδράσεις:
* Παρατήρηση: Οι πυρηνικές αντιδράσεις, όπως η σχάση και η σύντηξη, περιλαμβάνουν αλλαγές στον πυρήνα ενός ατόμου.
* Συμπέρασμα: Αυτό καταδεικνύει ότι ο πυρήνας είναι ένα ξεχωριστό και σημαντικό μέρος του ατόμου, υπεύθυνο για τη σταθερότητα και τις ραδιενεργές του ιδιότητες.
Συνοπτικά:
Τα στοιχεία από το πείραμα του Rutherford, τα ατομικά φάσματα, η ατομική μάζα, οι χημικές αντιδράσεις και οι πυρηνικές αντιδράσεις δείχνουν όλα προς έναν μικρό, πυκνό, θετικά φορτισμένο πυρήνα στο κέντρο ενός ατόμου.
