Kluczowa różnica - Bohr vs model kwantowy
Model Bohra i model kwantowy to modele wyjaśniające budowę atomu. Model Bohra jest również nazywany modelem Rutherforda-Bohra, ponieważ jest modyfikacją modelu Rutherforda. Model Bohra został zaproponowany przez Nielsa Bohra w 1915 r. Model kwantowy jest nowoczesnym modelem atomu. Kluczowa różnica między modelem Bohra a modelem kwantowym polega na tym, że model Bohra stwierdza, że elektrony zachowują się jak cząstki, podczas gdy model kwantowy wyjaśnia, że elektron ma zarówno zachowanie cząstek, jak i fal.
ZAWARTOŚĆ
1. Przegląd i kluczowe różnice
2. Co to jest model Bohra
3. Co to jest model kwantowy
4. Porównanie obok siebie - model Bohra vs model kwantowy w formie tabelarycznej
5. Podsumowanie
Co to jest model Bohra?
Jak wspomniano powyżej, model Bohra jest modyfikacją modelu Rutherforda, ponieważ model Bohra wyjaśnia strukturę atomu jako złożonego z jądra otoczonego elektronami. Ale model Bohra jest bardziej zaawansowany niż model Rutherforda, ponieważ mówi, że elektrony zawsze podróżują w określonych powłokach lub orbitach wokół jądra. Stwierdza to również, że te muszle mają różne energie i mają kulisty kształt. Sugerują to obserwacje widm liniowych atomu wodoru.
Ze względu na obecność nieciągłych linii w widmach liniowych, Bohr stwierdził, że orbitale atomu mają ustalone energie, a elektrony mogą przeskakiwać z jednego poziomu energii na drugi emitując lub pochłaniając energię, co skutkuje linią w widmach liniowych.
Główne postulaty modelu Bohra
- Elektrony poruszają się wokół jądra po sferycznych orbitali, które mają ustaloną wielkość i energię.
- Każda orbita ma inny promień i jest nazywana od jądra na zewnątrz jako n = 1, 2, 3 itd. Lub n = K, L, M itd., Gdzie n jest stałą liczbą poziomu energii.
- Energia orbitalu jest związana z jego wielkością.
- Najmniejsza orbita ma najniższą energię. Atom jest całkowicie stabilny, gdy elektrony są na najniższym poziomie energii.
- Kiedy elektron porusza się po pewnym orbicie, energia tego elektronu jest stała.
- Elektrony mogą przemieszczać się z jednego poziomu energii na inny, pochłaniając lub uwalniając energię.
- Ten ruch powoduje promieniowanie.
Model Bohra doskonale pasuje do atomu wodoru, który ma pojedynczy elektron i małe dodatnio naładowane jądro. Poza tym Bohr wykorzystał stałą Deski do obliczenia energii poziomów energetycznych atomu.
Rysunek 01: Model Bohra dla wodoru
Jednak model Bohra miał kilka wad przy wyjaśnianiu struktury atomowej atomów innych niż wodór.
Ograniczenia modelu Bohra
- Model Bohra nie potrafił wyjaśnić efektu Zeemana (wpływu pola magnetycznego na widmo atomowe).
- Nie potrafił wyjaśnić efektu Starka (wpływ pola elektrycznego na widmo atomowe).
- Model Bohra nie wyjaśnia widm atomowych większych atomów.
Co to jest model kwantowy?
Chociaż model kwantowy jest znacznie trudniejszy do zrozumienia niż model Bohra, dokładnie wyjaśnia obserwacje dotyczące dużych lub złożonych atomów. Ten model kwantowy jest oparty na teorii kwantowej. Zgodnie z teorią kwantową elektron ma dwoistość cząstkowo-falową i nie jest możliwe zlokalizowanie dokładnego położenia elektronu (zasada nieoznaczoności). Zatem model ten opiera się głównie na prawdopodobieństwie umiejscowienia elektronu w dowolnym miejscu orbity. Stwierdza również, że orbitale nie zawsze są kuliste. Orbitale mają określone kształty dla różnych poziomów energii i są strukturami 3D.
Zgodnie z modelem kwantowym, elektronowi można nadać nazwę za pomocą liczb kwantowych. Używane są przy tym cztery rodzaje liczb kwantowych;
- Zasada liczba kwantowa, n
- Liczba kwantowa momentu pędu, I.
- Magnetyczna liczba kwantowa, m l
- Spinowa liczba kwantowa, m s
Zasada liczba kwantowa wyjaśnia średnią odległość orbitalu od jądra i poziom energii. Liczba kwantowa pędu wyjaśnia kształt orbity. Magnetyczna liczba kwantowa opisuje orientację orbitali w przestrzeni. Spinowa liczba kwantowa określa wirowanie elektronu w polu magnetycznym i charakterystykę falową elektronu.
Rysunek 2: Struktura przestrzenna orbitali atomowych.
Jaka jest różnica między Bohrem a Quantum Model?
Porównaj środek artykułu przed tabelą
Bohr vs model kwantowy |
|
| Model Bohra to model atomowy zaproponowany przez Nielsa Bohra (w 1915 r.) W celu wyjaśnienia budowy atomu. | Model kwantowy to model atomowy, który jest uważany za nowoczesny model atomowy w celu dokładnego wyjaśnienia budowy atomu. |
| Zachowanie elektronów | |
| Model Bohra wyjaśnia zachowanie cząstek elektronu. | Model kwantowy wyjaśnia dualizm korpuskularno-falowy elektronu. |
| Aplikacje | |
| Model Bohra można zastosować dla atomu wodoru, ale nie dla dużych atomów. | Model kwantowy można zastosować dla dowolnego atomu, w tym mniejszych i dużych, złożonych atomów. |
| Kształt orbitali | |
| Model Bohra nie opisuje dokładnych kształtów każdego orbity. | Model kwantowy opisuje wszystkie możliwe kształty, jakie może mieć orbital. |
| Efekty elektromagnetyczne | |
| Model Bohra nie wyjaśnia efektu Zeemana (efekt pola magnetycznego) ani efektu Starka (efekt pola elektrycznego). | Model kwantowy dokładnie wyjaśnia efekty Zeemana i Starka. |
| Liczby kwantowe | |
| Model Bohra nie opisuje liczb kwantowych innych niż podstawowa liczba kwantowa. | Model kwantowy opisuje wszystkie cztery liczby kwantowe i właściwości elektronu. |
Podsumowanie - Bohr vs model kwantowy
Chociaż naukowcy zaproponowali kilka różnych modeli atomowych, najbardziej godnymi uwagi modelami były model Bohra i model kwantowy. Te dwa modele są ze sobą ściśle powiązane, ale model kwantowy jest znacznie bardziej szczegółowy niż model Bohra. Zgodnie z modelem Bohra elektron zachowuje się jak cząstka, podczas gdy model kwantowy wyjaśnia, że elektron ma zarówno właściwości cząstek, jak i fal. To jest główna różnica między Bohrem a modelem kwantowym.
Pobierz wersję PDF Bohr vs Quantum Model
Możesz pobrać wersję PDF tego artykułu i używać jej w trybie offline, zgodnie z notami cytowania. Proszę pobrać wersję PDF tutaj Różnica między Bohrem a modelem kwantowym.
