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Quelle fut la proposition introduite par Bohr avec le modèle orbitalaire de l’atome par rapport au modèle nucléaire de Rutherford ? (A) Qu’un petit noyau dense est au centre de l’atome. (B) Que les électrons nagent dans une sphère chargée positivement. (C) Que les particules ont une masse mais pas de charge. (D) Que les couches électroniques ont des rayons fixes. Ou (E) que les particules ont une masse et sont de charge positive.
Commençons par regarder le modèle nucléaire de Rutherford. Rutherford a suggéré que l’atome est principalement constitué d’espace vide que les électrons occupent et qu’il y a un petit noyau très dense et chargé positivement au centre de l’atome. Cette figure n’est pas dessinée à l’échelle, car le modèle indiquait que l’atome était surtout du vide et que le noyau occupait très peu d’espace. Son modèle suggère que le noyau de l’atome est composé de particules chargées positivement qu’il a appelées protons.
Le modèle nucléaire de l’atome a posé quelques problèmes immédiats. Le problème avec le modèle était en partie lié à l’attraction électrostatique. Ce sont les forces d’attraction qui existent entre des particules de charges opposées. Lorsque les électrons chargés négativement gravitent autour d’un noyau chargé positivement, ils devraient perdre de l’énergie et éventuellement dériver vers le noyau, provoquant l’effondrement de l’atome.
En plus de cela, le modèle de Rutherford suggérait que les électrons de l’atome libèrent de l’énergie dans un spectre continu, ce qui créerait un arc-en-ciel. Mais lorsque les scientifiques ont examiné le spectre produit par des atomes gazeux excités, ils ont observé une série de raies de lumière de couleurs différentes. Ces spectres de raies d’émission qui étaient produits par ces atomes excités étaient uniques pour chaque élément.
Pour expliquer cela, Niels Bohr a proposé un nouveau modèle de l’atome. Il a proposé que les noyaux atomiques soient entourés par des électrons qui sont essentiellement confinés à des niveaux discrets d’énergie lorsqu’ils tournent autour du noyau. Ces orbites sur lesquelles les électrons sont confinés s’appellent des couches électroniques ou des orbitales, ce qui donne au modèle son nom. Ces couches électroniques étaient sur des niveaux d’énergie discrets qui avaient des rayons fixes proportionnels à leur énergie.
Par conséquent, la proposition qui fut introduite par Bohr avec le modèle orbitalaire de l’atome par rapport au modèle nucléaire de Rutherford est le choix de réponse (D), à savoir que les couches électroniques ont des rayons fixes.