Peamine erinevus – Bohr vs Quantum Model
Bohri mudel ja kvantmudel on mudelid, mis selgitavad aatomi struktuuri. Bohri mudelit nimetatakse ka Rutherford-Bohri mudeliks, kuna see on Rutherfordi mudeli modifikatsioon. Bohri mudeli pakkus välja Niels Bohr 1915. aastal. Kvantmudel on aatomi kaasaegne mudel. Peamine erinevus Bohri ja kvantmudeli vahel on see, et Bohri mudel väidab, et elektronid käituvad osakestena, samas kui kvantmudel selgitab, et elektronil on nii osakeste kui ka laineline käitumine.
Mis on Bohri mudel?
Nagu eespool mainitud, on Bohri mudel Rutherfordi mudeli modifikatsioon, kuna Bohri mudel selgitab aatomi struktuuri, mis koosneb elektronidega ümbritsetud tuumast. Kuid Bohri mudel on arenenum kui Rutherfordi mudel, kuna see ütleb, et elektronid liiguvad alati kindlates kestades või orbiitidel ümber tuuma. See väidab ka, et need kestad on erineva energiaga ja sfäärilise kujuga. Seda soovitasid vesinikuaatomi joonspektrite vaatlused.
Kuna joonspektris esinevad diskreetsed jooned, väitis Bohr, et aatomi orbitaalidel on fikseeritud energia ja elektronid võivad hüpata ühelt energiatasemelt teisele, kiirgades või neelades energiat, mille tulemuseks on joon. joonspektrid.
Bohri mudeli peamised postulaadid
- Elektronid liiguvad ümber tuuma sfäärilistel orbitaalidel, millel on kindel suurus ja energia.
- Igal orbiidil on erinev raadius ja seda nimetatakse tuumast väljapoole n=1, 2, 3 jne või n=K, L, M jne, kus n on fikseeritud energiataseme number.
- Orbitaali energia on seotud selle suurusega.
- Kõige väiksemal orbiidil on madalaim energia. Aatom on täiesti stabiilne, kui elektronid on madalaimal energiatasemel.
- Kui elektron liigub teatud orbitaalil, on selle elektroni energia konstantne.
- Elektronid võivad energiat neelates või vabastades liikuda ühelt energiatasemelt teisele.
-
See liikumine põhjustab kiirgust.
Bohri mudel sobib ideaalselt vesinikuaatomiga, millel on üks elektron ja väike positiivselt laetud tuum. Peale selle kasutas Bohr aatomi energiatasemete energia arvutamiseks Planki konstanti.
Joonis 01: Bohri mudel vesiniku jaoks
Kuid muude aatomite kui vesiniku aatomistruktuuri selgitamisel oli Bohri mudelil vähe puudusi.
Bohri mudeli piirangud
- Bohri mudel ei suutnud seletada Zeemani efekti (magnetvälja mõju aatomispektrile).
- See ei suutnud seletada Starki efekti (elektrivälja mõju aatomispektrile).
- Bohri mudel ei suuda selgitada suuremate aatomite aatomispektreid.
Mis on kvantmudel?
Kuigi kvantmudelit on palju raskem mõista kui Bohri mudelit, selgitab see täpselt tähelepanekuid suurte või keerukate aatomite kohta. See kvantmudel põhineb kvantteoorial. Kvantteooria järgi on elektronil osakeste-laine duaalsus ja elektroni täpset asukohta pole võimalik kindlaks teha (määramatuse printsiip). Seega põhineb see mudel peamiselt tõenäosusel, et elektron asub orbitaalil ükskõik kus. Samuti öeldakse, et orbitaalid ei ole alati sfäärilised. Orbitaalidel on eriline kuju erinevate energiatasemete jaoks ja need on 3D-struktuurid.
Kvantmudeli järgi saab elektronile nime anda kvantarvude abil. Selles kasutatakse nelja tüüpi kvantarve;
- Kvantarvu põhimõte, n
- Momentaalnurkne kvantarv, I
- Magnetiline kvantarv, ml
- Pöörake kvantarv, ms
Põhiline kvantarv selgitab orbitaali keskmist kaugust tuumast ja energiataset. Nurkmomendi kvantarv selgitab orbitaali kuju. Magnetkvantarv kirjeldab orbitaalide orientatsiooni ruumis. Spinni kvantarv annab elektroni pöörlemise magnetväljas ja elektroni lainekarakteristikud.
Joonis 2: Aatomiorbitaalide ruumiline struktuur.
Mis vahe on Bohri ja kvantmudeli vahel?
Bohr vs Quantum Model |
|
| Bohri mudel on aatomimudel, mille Niels Bohr (1915. aastal) pakkus välja aatomi struktuuri selgitamiseks. | Kvantmudel on aatomimudel, mida peetakse tänapäevaseks aatomimudeliks aatomi struktuuri täpseks selgitamiseks. |
| Elektronide käitumine | |
| Bohri mudel selgitab elektroni osakeste käitumist. | Kvantmudel selgitab elektroni laine-osakeste duaalsust. |
| Rakendused | |
| Bohri mudelit saab rakendada vesinikuaatomite puhul, kuid mitte suurte aatomite puhul. | Kvantmudelit saab kasutada mis tahes aatomi, sealhulgas väiksemate ja suurte komplekssete aatomite jaoks. |
| Orbitaalide kuju | |
| Bohri mudel ei kirjelda iga orbitaali täpseid kujundeid. | Kvantmudel kirjeldab kõiki võimalikke kujundeid, mis orbitaalil võivad olla. |
| Elektromagnetilised efektid | |
| Bohri mudel ei selgita Zeemani efekti (magnetvälja mõju) ega Starki efekti (elektrivälja mõju). | Kvantmudel selgitab Zeemani ja Starki efekte täpselt. |
| Kvantarvud | |
| Bohri mudel ei kirjelda teisi kvantarve peale peamise kvantarvu. | Kvantmudel kirjeldab kõiki nelja kvantarvu ja elektroni omadusi. |
Kokkuvõte – Bohr vs Quantum Model
Kuigi teadlased pakkusid välja mitu erinevat aatomimudelit, olid kõige tähelepanuväärsemad mudelid Bohri mudel ja kvantmudel. Need kaks mudelit on tihed alt seotud, kuid kvantmudel on palju üksikasjalikum kui Bohri mudel. Bohri mudeli järgi käitub elektron osakesena, samas kui kvantmudel selgitab, et elektronil on nii osakeste kui ka lainetega käitumine. See on peamine erinevus Bohri ja kvantmudeli vahel.
Laadi alla Bohr vs Quantum Model PDF-versioon
Saate alla laadida selle artikli PDF-versiooni ja kasutada seda võrguühenduseta kasutamiseks vastav alt tsitaadi märkustele. Palun laadige PDF-versioon alla siit. Bohri ja kvantmudeli erinevus.
