modele atomowe

Chemia

2022

Wyjaśniamy, czym są modele atomowe i jak ewoluowały, od czasów starożytnych do czasów współczesnych.

Modele te starają się zasadniczo wyjaśnić, z czego składa się materia.

Czym są modele atomowe?

Modele atomowe są znane jako różne graficzne reprezentacje Struktura i działanie atomy. Modele atomowe zostały opracowane w całej historii ludzkość z pomysłów, które w każdej epoce były obsługiwane w odniesieniu do składu materiał.

Pierwsze modele atomowe sięgają starożytności klasycznej, kiedy filozofowie i przyrodnicy odważyli się pomyśleć i wydedukować skład rzeczy, które istnieją, to znaczy materii.

Atomowy model Demokryta (450 pne)

„Atomowa teoria wszechświata” została stworzona przez greckiego filozofa Demokryta wraz ze swoim mentorem Leucippusem. W tym czasie wiedza, umiejętności nie zostały osiągnięte poprzez eksperymentowanie, ale przez rozumowanie logiczne, oparte na formułowaniu i omawianiu pomysłów.

Demokryt zaproponował, że świat składa się z bardzo małych i niepodzielnych cząstek, z istnienie wieczne, jednorodne i nieściśliwe, których jedyne różnice dotyczyły kształtu i wielkości, nigdy wewnętrznego funkcjonowania. Czy cząstki zostali ochrzczeni jako „atomy”, słowo pochodzące z greki Atémnein y oznacza „niepodzielny”.

Według Demokryta właściwości materii zostały określone przez sposób, w jaki atomy zostały zgrupowane. Późniejsi filozofowie, tacy jak Epikur, dodali do teorii ruch losowe atomy.

Model atomowy Daltona (1803 r.)

Pierwszy model atomowy z naukowymi podstawami narodził się w chemia, zaproponowany przez Johna Daltona w jego "Atomowych Postulatach". Utrzymywał, że wszystko składa się z atomów, niepodzielnych i niezniszczalnych, nawet za pomocą reakcje chemiczne.

Dalton zaproponował, że atomy tego samego pierwiastka chemicznego są sobie równe i mają to samo masa i równe właściwości. Z drugiej strony zaproponował koncepcję względnej masy atomowej (masy każdego pierwiastka w stosunku do masy wodoru), porównując masy każdego pierwiastka z masą wodoru. Zaproponował również, że atomy mogą łączyć się ze sobą, tworząc związki chemiczne.

Teoria Daltona miała kilka wad. Twierdził, że związki chemiczne powstają przy użyciu jak najmniejszej liczby atomów ich pierwiastków. Na przykład cząsteczka WodaWedług Daltona byłby to HO, a nie H2O, co jest poprawną formułą. Z drugiej strony powiedział, że elementy w stan gazowy Zawsze były monoatomowe (zbudowane z jednego atomu), to, o czym wiemy, nie jest prawdziwe.

Model atomowy Lewisa (1902 AD)

Nazywany również „Modelem Atomu Sześciennego”, w tym modelu Lewisa zaproponował strukturę atomów rozmieszczonych w postaci sześcianu, w którym osiem wierzchołków było elektrony. Pozwoliło to na postęp w badaniu walencje atomowe i związki chemiczne, zwłaszcza po jego aktualizacji przez Irvinga Langmuira w 1919 roku, gdzie podniósł „atom oktetu sześciennego”.

Badania te stanowiły podstawę tego, co jest dziś znane jako diagram Lewisa, bardzo przydatnego narzędzia do wyjaśniania wiązań kowalencyjnych.

Model atomowy Thomsona (1904 AD)

Thomson założył, że atomy są kuliste z osadzonymi w nich elektronami.

Zaproponowany przez J.J. Thomsona, odkrywcę elektronu w 1897 roku, model ten poprzedza odkrycie protony Y neutrony, więc założył, że atomy składają się z dodatnio naładowanej kuli, w której osadzone są ujemnie naładowane elektrony, jak rodzynki w budyniu. rozkosz metafora Modelowi nadał przydomek „Model z rodzynkowego budyniu”.

Model ten błędnie przewidywał dodatni ładunek na atomie, ponieważ stwierdzał, że jest on rozłożony w całym atomie. Później zostało to skorygowane w modelu Rutherforda, w którym zdefiniowano jądro atomowe.

Model atomowy Rutherforda (1911 AD)

Ernest Rutherford stworzył serię eksperymenty w 1911 ze złotego liścia. W tych eksperymentach ustalił, że atom składa się z dodatnio naładowanego jądra atomowego (w którym skupiona jest większość jego masy) oraz elektronów, które swobodnie obracają się wokół tego jądra. W tym modelu po raz pierwszy proponuje się istnienie jądra atomowego.

Model atomowy Bohra (1913 AD)

Przeskakując z jednej orbity na drugą, elektrony emitują foton różnicujący energię pomiędzy orbitami.

Ten model zaczyna się w świecie fizyczny do postulatów kwantowych, więc uważa się ją za przejście między mechaniką klasyczną a kwant. Duński fizyk Niels Bohr zaproponował ten model, aby wyjaśnić, w jaki sposób elektrony mogą mieć stabilne orbity (lub stabilne poziomy energii) otaczające jądro. Wyjaśnia również, dlaczego atomy mają charakterystyczne widma emisyjne.

W widmach przeprowadzonych dla wielu atomów zaobserwowano, że elektrony o tym samym poziomie energetycznym mają różne energie. To pokazało, że w modelu były błędy i że muszą istnieć podpoziomy energii na każdym poziomie energii.

Model Bohra streszczają trzy postulaty:

  • Elektrony śledzą kołowe orbity wokół jądra bez napromieniania Energia.
  • Orbity dozwolone dla elektronów to te o określonej wartości momentu pędu (L) (wielkości obrotu obiektu) będącej całkowitą wielokrotnością tej wartości, gdzie h = 6,6260664 × 10-34 oraz n = 1, 2, 3 ….
  • Elektrony emitują lub pochłaniają energię podczas przeskakiwania z jednej orbity na drugą iw ten sposób emitują foton, który reprezentuje różnicę energii między dwiema orbitami.

Model atomowy Sommerfelda (1916 AD)

Model Sommerfelda opierał się częściowo na relatywistycznych postulatach Alberta Einsteina.

Model ten został zaproponowany przez Arnolda Sommerfielda, aby spróbować pokryć braki modelu Bohra.

Opierał się on częściowo na relatywistycznych postulatach Alberta Einsteina. Wśród jego modyfikacji jest twierdzenie, że orbity elektronów były kołowe lub eliptyczne, że elektrony miały przepływ elektryczny małe litery i że od drugiego poziomu energii były dwa lub więcej podpoziomów.

Model atomowy Schrödingera (1926 AD)

Zaproponowany przez Erwina Schrödingera z badań Bohra i Sommerfelda, pojmował elektron jako falowanie materii, co pozwoliło na późniejsze sformułowanie probabilistycznej interpretacji funkcji falowej (wielkość, która służy do opisu prawdopodobieństwo znalezienie cząstki w przestrzeni) autorstwa Maxa Borna.

Oznacza to, że możesz probabilistycznie badać położenie elektronu lub jego ilość ruch ale nie oba jednocześnie, ze względu na zasadę nieoznaczoności Heisenberga.

Jest to model atomowy obowiązujący na początku XXI wieku z późniejszymi dodatkami. Jest znany jako „Model kwantowo-falowy”.

!-- GDPR -->