атомни модели

химия

2022

Обясняваме какво представляват атомните модели и как са еволюирали от древни времена до съвременни времена.

Тези модели се стремят основно да обяснят от какво е направена материята.

Какво представляват атомните модели?

Атомните модели са известни като различните графични изображения на структура и експлоатацията на атоми. Атомните модели са разработвани през цялата история на човечеството от идеите, които във всяка епоха са били третирани по отношение на състава на материя.

Първите атомни модели датират от класическата древност, когато философи и естествоизпитатели се осмелиха да мислят и извеждат състава на съществуващите неща, тоест на материята.

Атомен модел на Демокрит (450 г. пр.н.е.)

„Атомната теория на Вселената“ е създадена от гръцкия философ Демокрит заедно с неговия наставник Левкип. По това време на знания не бяха постигнати чрез експериментиране, но чрез обосновавам се логичен, основан на формулирането и обсъждането на идеи.

Демокрит предполага, че светът е съставен от много малки и неделими частици, от съществуване вечни, хомогенни и несвиваеми, чиито различия бяха само във формата и размера, никога във вътрешното функциониране. са частици те са били кръстени като "атоми", дума, която идва от гръцки atémnein y означава "неделим".

Според Демокрит, свойства на материята те се определят от начина, по който атомите са групирани заедно. По-късни философи като Епикур добавят към теорията движение произволни атоми.

Атомният модел на Далтън (1803 г. сл. Хр.)

Първият атомен модел с научни основи се ражда в рамките на химия, предложен от Джон Далтън в неговите "Атомни постулати". Той твърди, че всичко е направено от атоми, неделими и неразрушими, дори чрез химична реакция.

Далтън предполага, че атомите на един и същи химичен елемент са равни един на друг и имат еднакви маса и равни свойства. От друга страна, той предлага концепцията за относително атомно тегло (теглото на всеки елемент спрямо теглото на водорода), сравнявайки масите на всеки елемент с масата на водорода. Той също така предложи, че атомите могат да се комбинират един с друг, за да образуват химични съединения.

Теорията на Далтън имаше някои недостатъци. Той твърди, че химическите съединения са образувани с помощта на възможно най-малко атоми от техните елементи. Например, молекулата на ВодаСпоред Далтън това би било HO, а не H2O, което е правилната формула. От друга страна той каза, че елементите в газообразно състояние Те винаги са били едноатомни (съставени от един атом), това, което знаем, не е реално.

Атомният модел на Луис (1902 г. сл. Хр.)

Наричан още "Модел на кубичния атом", в този модел Луис предлага структурата на атомите, разпределени под формата на куб, в чиито осем върха са електрони. Това позволи напредък в изучаването на валентности атомни и химически връзки, особено след актуализирането му от Ървинг Лангмюър през 1919 г., където той повдига "атома на кубичния октет".

Тези изследвания бяха в основата на това, което днес е известно като диаграмата на Луис, много полезен инструмент за обяснение на ковалентното свързване.

Атомният модел на Томсън (1904 г. сл. Хр.)

Томсън предположи, че атомите са сферични с вградени електрони.

Предложен от Дж. Дж. Томсън, откривател на електрона през 1897 г., този модел е преди откриването на протони Й неутрони, така че той предположи, че атомите са съставени от положително заредена сфера и отрицателно заредени електрони са вградени в нея, като стафиди в пудинг. блаженство метафора Той даде на модела епитета „Модел на пудинг със стафиди“.

Този модел направи неправилна прогноза за положителния заряд на атома, тъй като той заяви, че той е разпределен в целия атом. По-късно това беше коригирано в модела на Ръдърфорд, където беше дефинирано атомното ядро.

Атомният модел на Ръдърфорд (1911 г. сл. Хр.)

Ърнест Ръдърфорд направи серия от експерименти през 1911 г. от листно злато. В тези експерименти той установи, че атомът се състои от положително заредено атомно ядро ​​(където е концентрирана по-голямата част от масата му) и електрони, които свободно се въртят около това ядро. В този модел за първи път се предлага съществуването на атомно ядро.

Атомният модел на Бор (1913 г. сл. Хр.)

Когато скачат от една орбита в друга, електроните излъчват фотон, който разграничава енергията между орбитите.

Този модел започва в света на физически към квантовите постулати, така че се счита за преход между класическата механика и квантово. Датският физик Нилс Бор предложи този модел, за да обясни как електроните могат да имат стабилни орбити (или стабилни енергийни нива), заобикалящи ядрото. Той също така обяснява защо атомите имат характерни емисионни спектри.

В спектрите, проведени за много атоми, се наблюдава, че електроните на едно и също енергийно ниво имат различни енергии. Това показа, че има грешки в модела и че трябва да има енергийни поднива на всяко енергийно ниво.

Моделът на Бор е обобщен в три постулата:

  • Електроните проследяват кръгови орбити около ядрото, без да се облъчват Енергия.
  • Орбитите, разрешени за електроните, са тези с определена стойност на ъгловия импулс (L) (количество на въртене на обект), което е цяло число, кратно на стойността, където h = 6,6260664 × 10-34 и n = 1, 2, 3 …
  • Електроните излъчват или поглъщат енергия, когато скачат от една орбита в друга и при това излъчват фотон, който представлява разликата в енергията между двете орбити.

Атомният модел на Зомерфелд (1916 г. сл. Хр.)

Моделът на Зомерфелд се основава отчасти на релативистките постулати на Алберт Айнщайн.

Този модел е предложен от Арнолд Сомърфийлд, за да се опита да покрие недостатъците на модела на Бор.

Тя се основава отчасти на релативистките постулати на Алберт Айнщайн. Сред неговите модификации е твърдението, че орбитите на електроните са кръгли или елиптични, че електроните имат електрически поток малки букви и че от второто енергийно ниво е имало две или повече поднива.

Атомният модел на Шрьодингер (1926 г. сл. Хр.)

Предложен от Ервин Шрьодингер от изследванията на Бор и Зомерфелд, той схваща електроните като вълнообразни материи, което позволява последващото формулиране на вероятностна интерпретация на вълновата функция (величина, която служи за описване на вероятност намиране на частица в пространството) от Макс Борн.

Това означава, че можете да изучавате вероятностно позицията на електрона или неговото количество движение но не и двете едновременно, поради принципа на неопределеността на Хайзенберг.

Това е атомният модел, който е в сила в началото на XXI век, с някои по-късни допълнения. Известен е като "Квантово-вълновият модел".

!-- GDPR -->