atomu modeļi

Ķīmija

2022

Mēs izskaidrojam, kas ir atomu modeļi un kā tie ir attīstījušies no seniem laikiem līdz mūsdienām.

Šie modeļi pamatā cenšas izskaidrot, no kā sastāv matērija.

Kas ir atomu modeļi?

Atomu modeļi ir pazīstami kā dažādi grafiskie attēlojumi struktūra un darbība atomi. Atomu modeļi ir izstrādāti visā vēsturē cilvēce no idejām, kas katrā laikmetā tika risinātas attiecībā uz sastāvu jautājums.

Pirmie atomu modeļi ir datēti ar klasisko senatni, kad filozofi un dabaszinātnieki uzdrošinājās domāt un secināt esošo lietu, tas ir, matērijas, sastāvu.

Demokrīta atomu modelis (450. g. pmē.)

"Visuma atomu teoriju" radīja grieķu filozofs Demokrits kopā ar savu mentoru Leikipu. Tajā laikā zināšanas netika sasniegti eksperimentēšana, bet caur argumentācija loģiski, balstoties uz ideju formulēšanu un diskusiju.

Demokrits ierosināja, ka pasaule sastāv no ļoti mazām un nedalāmām daļiņām esamību mūžīgas, viendabīgas un nesaspiežamas, kuru vienīgās atšķirības bija formā un izmērā, nekad iekšējā darbībā. Ir daļiņas viņi tika kristīti kā "atomi", vārds, kas nāk no grieķu valodas atémnein y nozīmē "nedalāms".

Pēc Demokrita domām, matērijas īpašības tos noteica veids, kā atomi tika sagrupēti. Vēlāki filozofi, piemēram, Epikūrs, teorijai pievienoja kustība atomu nejaušība.

Daltona atomu modelis (1803 AD)

gadā dzimis pirmais atomu modelis ar zinātnisku pamatojumu ķīmija, ko ierosināja Džons Daltons savos "Atomu postulātos". Viņš apgalvoja, ka viss ir veidots no atomiem, nedalāmiem un neiznīcināmiem, pat ar to palīdzību ķīmiskās reakcijas.

Daltons ierosināja, ka viena un tā paša ķīmiskā elementa atomi ir vienādi un tiem ir vienādi masa un vienādas īpašības. No otras puses, viņš ierosināja relatīvā atomu svara jēdzienu (katra elementa svars attiecībā pret ūdeņraža svaru), salīdzinot katra elementa masas ar ūdeņraža masu. Viņš arī ierosināja, ka atomi var apvienoties viens ar otru, veidojot ķīmiskus savienojumus.

Daltona teorijai bija daži trūkumi. Viņš apgalvoja, ka ķīmiskie savienojumi tika veidoti, izmantojot pēc iespējas mazāk to elementu atomu. Piemēram, molekula ŪdensPēc Daltona domām, tas būtu HO, nevis H2O, kas ir pareizā formula. No otras puses, viņš teica, ka elementi iekšā gāzveida stāvoklis Tie vienmēr bija monatomiski (sastāvēja no viena atoma), tas, ko mēs zinām, nav īsts.

Lūisa atomu modelis (1902 AD)

To sauc arī par "kubiskā atoma modeli", šajā Lūisa modelī tika piedāvāta atomu struktūra, kas sadalīta kuba formā, kura astoņās virsotnēs bija elektroni. Tas ļāva progresēt pētījumos par valences atomu un ķīmiskās saites, jo īpaši pēc tā atjaunināšanas, ko veica Ērvings Langmuirs 1919. gadā, kur viņš paaugstināja "kubiskā okteta atomu".

Šie pētījumi bija pamatā tam, ko mūsdienās sauc par Lūisa diagrammu, kas ir ļoti noderīgs instruments, lai izskaidrotu kovalento saiti.

Tomsona atomu modelis (1904 AD)

Tomsons pieņēma, ka atomi ir sfēriski ar tajos iestrādātiem elektroniem.

Šis modelis, ko ierosināja J. J. Tomsons, elektronu atklājējs 1897. gadā, ir pirms elektronu atklāšanas. protoni Y neitroni, tāpēc viņš pieņēma, ka atomi sastāv no pozitīvi lādētas sfēras un tajā ir iestrādāti negatīvi lādēti elektroni, piemēram, rozīnes pudiņā. Svētlaime metafora Viņš modelei piešķīra epitetu "Rozīņu pudiņa modelis".

Šis modelis nepareizu prognozēja atoma pozitīvo lādiņu, jo tas norādīja, ka tas ir izplatīts visā atomā. Vēlāk tas tika labots Rezerforda modelī, kur tika definēts atoma kodols.

Rezerforda atomu modelis (1911 AD)

Ernests Rezerfords veica virkni eksperimentiem 1911. gadā no zelta lapas. Šajos eksperimentos viņš noteica, ka atoms sastāv no pozitīvi lādēta atoma kodola (kurā ir koncentrēta lielākā tā masas daļa) un elektroniem, kas brīvi rotē ap šo kodolu. Šajā modelī atoma kodola esamība ir ierosināta pirmo reizi.

Bora atomu modelis (1913 AD)

Pārlecot no vienas orbītas uz otru, elektroni izstaro fotonu, kas diferencē enerģiju starp orbītām.

Šis modelis sākas pasaulē fiziskais uz kvantu postulātiem, tāpēc to uzskata par pāreju starp klasisko mehāniku un kvantu. Dāņu fiziķis Nīls Bors ierosināja šo modeli, lai izskaidrotu, kā elektroniem var būt stabilas orbītas (vai stabili enerģijas līmeņi) ap kodolu. Tas arī izskaidro, kāpēc atomiem ir raksturīgi emisijas spektri.

Spektros, kas veikti daudziem atomiem, tika novērots, ka vienāda enerģijas līmeņa elektroniem ir atšķirīga enerģija. Tas parādīja, ka modelī ir kļūdas un ka katrā enerģijas līmenī ir jābūt enerģijas apakšlīmeņiem.

Bora modelis ir apkopots trīs postulātos:

  • Elektroni izseko apļveida orbītas ap kodolu bez apstarošanas Enerģija.
  • Elektroniem atļautās orbītas ir tās ar noteiktu leņķiskā impulsa (L) (objekta rotācijas lieluma) vērtību, kas ir vērtības vesels skaitlis, kur h = 6,6260664 × 10-34 un n = 1, 2, 3 ….
  • Elektroni izstaro vai absorbē enerģiju, lecot no vienas orbītas uz otru, un, to darot, tie izstaro fotonu, kas atspoguļo enerģijas atšķirību starp abām orbītām.

Zommerfelda atomu modelis (1916 AD)

Zommerfelda modelis daļēji balstījās uz Alberta Einšteina relatīvistiskajiem postulātiem.

Šo modeli ierosināja Arnolds Zomerfīlds, lai mēģinātu segt Bora modeļa trūkumus.

Tas daļēji balstījās uz Alberta Einšteina relatīvistiskajiem postulātiem. Starp tās modifikācijām ir apgalvojums, ka elektronu orbītas bija apļveida vai eliptiskas, ka elektroniem bija elektriskā plūsma mazie burti un ka no otrā enerģijas līmeņa bija divi vai vairāki apakšlīmeņi.

Šrēdingera atomu modelis (1926 AD)

Ervina Šrēdingera ierosinājums no Bora un Zommerfelda pētījumiem, viņš elektronus uztvēra kā matērijas viļņojumus, kas ļāva vēlāk formulēt viļņu funkcijas varbūtības interpretāciju (lielums, kas kalpo, lai aprakstītu varbūtība daļiņas atrašana kosmosā), Makss Borns.

Tas nozīmē, ka jūs varat varbūtēji izpētīt elektrona pozīciju vai tā daudzumu kustība bet ne abus vienlaikus Heizenberga nenoteiktības principa dēļ.

Šis ir atomu modelis, kas bija spēkā XXI gadsimta sākumā ar dažiem vēlākiem papildinājumiem. Tas ir pazīstams kā "kvantu undulācijas modelis".

!-- GDPR -->