Die ontwikkeling van die atoommodel

science_atomic_structure_chart_21


Die ontwikkeling van die atoommodel:

Die Griekse woord atomos beteken “onverdeelbaar”.

John Dalton (Engeland), vroeg 1800’s:

Hoewel daar mettertyd baie op Dalton se model van die atoom verbeter is, het hy vyf belangrike waarnemings gemaak wat verdere ontwikkeling moontlik gemaak het.

1. Elemente bestaan uit baie klein deeltjies bekend as atome.

2. Atome van dieselfde element is identies wat hul grootte, massa en ander eienskappe betref.

3. Atome kan nie verdeel, geskep of vernietig word nie.

4. Atome van verskillende elemente verbind in eenvoudige heelgetalverhoudings om chemiese verbindings te vorm.

5. Tydens chemiese reaksies word atome saamgevoeg, geskei of herrangskik.

*Dalton het baanbrekerswerk gedoen oor kleurblindheid, ook soms Daltonisme genoem.

Sir Humphry Davy en Michael Faraday (Engeland), Baron Jöns Jacob Berzelius (Swede), George Johnstone Stoney, (Ierland), vroeg 1800’s

Ongeveer terselfdertyd word daar, onafhanklik van mekaar, in Brittanje en Swede gevind chemiese verbindings verander wanneer dit met ’n elektriese stroom in aanraking kom.

Materie is daarom elektries van aard. Stoney bespiegel dat elektrisiteit uit verskillende deeltjies of partikels bestaan en verwys daarna as elektrone.

*Davy ontwikkel in 1815 die Davy-lamp wat dit moontlik maak vir myners om veilig in die omgewing van vlambare gasse te werk.

*Faraday het bitter min formele opleiding gehad, maar word vandag nog as een van die voorste wetenskaplike eksperimentaliste beskou.

*In 1835 trou Berzelius (toe 56) met die 24-jarige Elisabeth Poppius.

*Kraters op Mars en die Maan is na Stoney, wat ook heelwat werk in astronomie gedoen het, vernoem.

Sir Joseph John Thomson (Engeland), laat 1800’s

Stoney se teorie word bevestig. Omdat materie neutraal is, word daar na positiewe deeltjies gesoek wat die elektrone moet neutraliseer. Hierdie deeltjies, net so groot soos elektrone maar 1 836 keer swaarder, word protone genoem.

Thomson stel voor dat ’n atoom in geheel positief is, met die elektrone lukraak daarin gerangskik (soos rosyne in ’n paasbolletjie). Dit verklaar dan die neutrale aard van die atoom.

*Thomson wen die Nobelprys vir Fisika in 1906.

*Hy was ’n besonder goeie onderwyser, want sewe van sy navorsingsassistente wen uiteindelik die Nobelprys vir Fisika. Ook sy seun, George, wen die prys in 1937.

Sir Ernest Rutherford (Engeland), 1911

Danksy Pierre en Marie Curie in Frankryk se ontdekking van radioaktiwiteit en radioaktiewe elemente, kan Rutherford Thomson se teorie verkeerd bewys.

Deur alfapartikels met ’n positiewe lading op ’n dun stukkie goudfoelie te bombardeer, het hy gevind die goudfoelie het nie al die partikels deurgelaat nie.

’n Handjie vol partikels is teen buitengewoon groot hoeke weggekaats. Dit lei tot Rutherford se model van die atoom: die positiewe kern is baie klein vergeleke met die omliggende ruimte waarin die elektrone vry beweeg.

*Rutherford staan bekend as die vader van kernfisika.

*Hy word in 1908 met die Nobelprys vir Chemie bekroon.

*Element 104 op die periodieke tabel, Rutherfordium, is na hom vernoem.

Niels Henrik David Bohr (Denemarke), 1913

Terwyl Rutherford nie kon verklaar waarom die elektrone nie deur die positiewe kern aangetrek word nie, vind Bohr uit die elektrone beweeg in vaste bane (of energievlakke) om die kern.

Elektrone verder weg van die kern het hoër energievlakke.

*In 1922 ontvang Bohr die Nobelprys vir Fisika. Sy seun Aage volg in sy pa se voetspore en in 1975 word die Nobelprys vir Fisika aan hóm toegeken.

*Bohr was een van die groep wetenskaplikes wat aan die sogenaamde Manhattan-projek gewerk het. Dit het gelei tot die ontwikkeling van die eerste atoombom.

Vandag: kwantum meganiese model

Die akkuraatste model van die atoom wat vandag bestaan, is op die werk van verskeie wetenskaplikes soos Einstein, Planck, Schrödinger, Heisenberg en Chadwick gegrond.

Volgens hierdie model het elektrone soortgelyke eienskappe as golwe en partikels. Maar omdat ’n golf “uitgesprei” is (nie op ’n vaste tyd op ’n vaste plek nie), is dit onmoontlik om die snelheid én presiese posisie van ’n elektron te bepaal. Vandag gebruik ons die uitgangspunt dat elektrone in bane (orbitale) of selfs ’n elektronwolk om die kern beweeg.

Ons weet ook nou daar is ook neutrale deeltjies in die kern, naamlik neurone.

Bronne (teks en foto’s): en.wikipedia.org; Platinum Series: Physical Science Grade 10, Maskew Miller Longman; Oxford Successful Physical Science Grade 10, Broster, Horn & James.