атомні моделі

Хімія

2022

Ми пояснюємо, що таке атомні моделі та як вони еволюціонували, від давніх часів до сучасних.

Ці моделі прагнуть в основному пояснити, з чого складається матерія.

Що таке атомні моделі?

Атомні моделі відомі як різні графічні зображення структура та функціонування атоми. Атомні моделі розроблялися протягом всієї історії людяність від ідей, які в кожну епоху розглядалися щодо композиції матерія.

Перші атомні моделі сягають класичної античності, коли філософи та натуралісти наважувалися міркувати і виводити склад існуючих речей, тобто матерії.

Атомна модель Демокріта (450 р. до н.е.)

«Атомна теорія Всесвіту» була створена грецьким філософом Демокрітом разом зі своїм наставником Левкіппом. У той час знання не були досягнуті шляхом експериментування, але через міркування логічні, засновані на формулюванні та обговоренні ідей.

Демокріт припустив, що світ складається з дуже маленьких і неподільних частинок, з існування вічний, однорідний і нестисливий, чия відмінність полягала лише у формі й розмірі, а ніколи у внутрішньому функціонуванні. Є частинок їх хрестили як «атоми», слово, яке походить з грецької atémnein y означає «неподільний».

За словами Демокріта, властивості матерії вони визначалися тим, як атоми були згруповані разом. Пізніші філософи, такі як Епікур, додали до теорії рух випадковість атомів.

Атомна модель Дальтона (1803 р. н.е.)

Перша атомна модель з науковою базою народилася в межах хімія, запропонований Джоном Далтоном у його «Атомних постулатах». Він стверджував, що все складається з атомів, неподільних і незнищенних, навіть за допомогою хімічні реакції.

Дальтон припустив, що атоми одного і того ж хімічного елемента рівні один одному і мають однакові мас і однакові властивості. З іншого боку, він запропонував поняття відносної атомної ваги (ваги кожного елемента відносно ваги водню), порівнюючи маси кожного елемента з масою водню. Він також припустив, що атоми можуть поєднуватися один з одним, утворюючи хімічні сполуки.

Теорія Дальтона мала деякі недоліки. Він стверджував, що хімічні сполуки утворюються з використанням найменшої кількості атомів їх елементів. Наприклад, молекула ВодаЗа словами Дальтона, це буде HO, а не H2O, що є правильною формулою. З іншого боку, він сказав, що елементи в газоподібний стан Вони завжди були одноатомними (складалися з одного атома), те, що ми знаємо, не є реальним.

Атомна модель Льюїса (1902 р. н.е.)

Також називається «Модель кубічного атома», у цій моделі Льюїс запропонував структуру атомів, розподілених у вигляді куба, у якому вісім вершин були електрони. Це дозволило просунутися у вивченні с валентності атомний і хімічні зв'язки, особливо після його оновлення Ірвінгом Ленгмюром в 1919 році, де він підняв «атом кубічного октету».

Ці дослідження були основою того, що сьогодні відомо як діаграма Льюїса, дуже корисний інструмент для пояснення ковалентного зв’язку.

Атомна модель Томсона (1904 р. н.е.)

Томсон припустив, що атоми мають сферичну форму з вбудованими в них електронами.

Запропонована Дж. Дж. Томсоном, першовідкривачем електрона в 1897 р., ця модель є до відкриття протони Ю нейтронів, тому він припустив, що атоми складаються з позитивно зарядженої сфери, а негативно заряджені електрони вбудовані в неї, як родзинки в пудингу. блаженство метафора Він дав моделі епітетом «Модель пудингу з родзинками».

Ця модель зробила неправильний прогноз позитивного заряду на атомі, оскільки в ній стверджувалося, що він розподілений по всьому атому. Пізніше це було виправлено в моделі Резерфорда, де було визначено атомне ядро.

Атомна модель Резерфорда (1911 р. н.е.)

Ернест Резерфорд зробив серію експерименти 1911 р. із сусального золота. У цих дослідах він визначив, що атом складається з позитивно зарядженого атомного ядра (де зосереджена більша частина його маси) і електронів, які вільно обертаються навколо цього ядра. У цій моделі вперше запропоновано існування атомного ядра.

Атомна модель Бора (1913 р. н.е.)

Під час стрибка з однієї орбіти на іншу електрони випромінюють фотон, який розрізняє енергію між орбітами.

Ця модель починається у світі фізичний до квантових постулатів, тому вважається переходом між класичною механікою і квантовий. Данський фізик Нільс Бор запропонував цю модель, щоб пояснити, як електрони можуть мати стабільні орбіти (або стабільні енергетичні рівні), що оточують ядро. Це також пояснює, чому атоми мають характерні спектри випромінювання.

У спектрах, проведених для багатьох атомів, було помічено, що електрони одного енергетичного рівня мають різну енергію. Це показало, що в моделі були помилки і що на кожному енергетичному рівні повинні бути енергетичні підрівні.

Модель Бора підсумована в трьох постулатах:

  • Електрони простежують кругові орбіти навколо ядра без випромінювання Енергія.
  • Дозволені для електронів орбіти – це орбіти з певним значенням кутового моменту (L) (кількістю обертання об’єкта), яке є цілим кратним значенню, де h = 6,6260664 × 10-34 і n = 1, 2, 3 ….
  • Електрони випромінюють або поглинають енергію під час стрибка з однієї орбіти на іншу, і при цьому вони випромінюють фотон, який представляє різницю в енергії між двома орбітами.

Атомна модель Зоммерфельда (1916 р. н.е.)

Модель Зоммерфельда частково базувалася на релятивістських постулатах Альберта Ейнштейна.

Ця модель була запропонована Арнольдом Зоммерфілдом, щоб спробувати покрити недоліки моделі Бора.

Він частково базувався на релятивістських постулатах Альберта Ейнштейна. Серед його модифікацій є твердження, що орбіти електронів були круговими або еліптичними, що електрони мали електричний потік малий і що з другого енергетичного рівня було два або більше підрівнів.

Атомна модель Шредінгера (1926 р. н.е.)

Запропонований Ервіном Шредінгером із досліджень Бора та Зоммерфельда, він уявляв електрони як хвилі матерії, що дозволило подальше сформулювати імовірнісну інтерпретацію хвильової функції (величина, яка служить для опису ймовірність знаходження частинки в просторі) Макса Борна.

Це означає, що ви можете імовірнісно вивчити положення електрона або його кількість рух але не обидва одночасно, через принцип невизначеності Гейзенберга.

Це атомна модель, яка діяла на початку XXI століття, з деякими пізнішими доповненнями. Вона відома як «Квантово-хвильова модель».

!-- GDPR -->