Come si differenzia il modello meccanico dell'atomo dell'atomo dal modello di bohr?

Risposta:

Nell'atomo di Bohr si presume che gli elettroni siano particelle discretamente discrete, piuttosto fisiche, come sfere molto piccole caricate negativamente che viaggiano in moto circolare (come i pianeti) attorno al nucleo caricato positivamente a raggi speciali, un risultato di "quantizzazione" dell'angolo momento (limitandolo alla lista dei valori consentiti), via # m_ {e} v r = n h / {2 pi} #. Ciò significa che è consentita solo energia particolare, #E_n = - {Z ^ 2 R_e} / n ^ 2 #, dove {E_n} è l'energia dell'ennesima orbita, Z è la carica sul nucleo (numero atomico) e #Ri# è l'energia di Rydberg, che è 13.6 eV.

Il modello ondulatorio è il trattamento meccanico quantistico completo dell'atomo e sostanzialmente si trova oggi. L'elettrone NON è discreto, ma immaginato una "macchia" di probabilità.

Spiegazione:

L'atomo di Bohr (a volte chiamato il modello di Bohr-Rutherford) era il risultato di due risultati della scienza del primo Novecento: l'esperimento con lamina d'oro preformato nel laboratorio di Rutherford, dai suoi seguaci, Hans Geiger ed Ernest Marsden; e la teoria quantistica in via di sviluppo.

L'esperimento con lamina d'oro ha scoperto che l'atomo consisteva in un piccolo e pesante pezzo di carica positiva, ora chiamato nucleo, e piccoli elettroni che esistevano attorno ad esso, bloccati da forze elettrostatiche (cariche negative come uscire con cose che sono cariche positive). L'unico modo in cui ciò poteva essere compreso in quel momento era che gli elettroni giravano attorno al nucleo come i pianeti attorno al sole. Questo è talvolta chiamato il modello di Rutherford.

La teoria quantistica della luce aveva risolto la catastrofe dell'ultravioletto che si verificava modellando l'emissione di calore (chiamata corpo nero) e veniva utilizzata da Einstein per spiegare l'effetto fotoelettrico. Si trattava di trattare l'energia della luce, che in precedenza era stata considerata continua (di qualsiasi valore), come ora accade solo in pezzi indivisibili discreti chiamati "quanti", un pezzo di luce, che ora chiamiamo un fotone, l'energia era uguale a frequenza volte una costante, #E_ {ph} = h f # e ha funzionato alla grande.

Questa logica è stata applicata all'atomo, confinando gli elettroni a raggi speciali, limitando il momento angolare # m_ {e} v r = n h / {2 pi} #e furono permesse solo energie e raggi particolari, #E_n = - {Z ^ 2 R_e} / n ^ 2 #, dove {E_n} è l'energia dell'ennesima orbita, Z è la carica sul nucleo (numero atomico) e #Ri# è l'energia di Rydberg, che è 13.6 eV.

Questo modello per la prima volta ha spiegato gli spettri dell'atomo di idrogeno, uno speciale schema di luce. Era causato dagli elettroni che salivano e scendevano tra questi raggi speciali, chiamati orbite e che emettevano o assorbivano luce pari alla differenza di energia richiesta. Questo era ENORME.Gli scienziati avevano misurato gli spettri per decenni, ma non avevano avuto alcuna spiegazione per i modelli di atomi di luce e molecole prodotte. Ora abbiamo fatto l'idrogeno. Con alcuni ritocchi è anche consentito da alcune spiegazioni delle valenze. Tuttavia, non è in grado di spiegare gli spettri di alcun elemento diverso dall'idrogeno o le sottigliezze delle valenze o il "blocco" nella tavola periodica.

Quindi un trattamento semi-quantico di elettroni che si muovono vicino a un nucleo è stato un grande passo avanti, ma non abbastanza lontano. Il modello meccanico dell'onda va oltre, un trattamento quantico completo, ha dovuto aspettare che la meccanica quantistica esistesse. I pezzi mancanti erano lo sviluppo del principio di esclusione di Pauli, la dualità onda-particella, dovuta principalmente a Louis de Broglie, che tutte le particelle esistono in un'onda sfocata di probabilità e l'equazione che le governa è l'equazione di Schrödinger, entrambe sviluppate nella metà 1920.

Il modello Onda dell'atomo viene dalla costruzione, quindi risolvendo l'equazione di Schrödinger per il legame degli elettroni da parte di un nucleo, mentre ci possono essere dei raffinamenti a questo, che si trovano essenzialmente oggi come modelliamo la materia. I dettagli possono essere trovati in un corso di QM del 3 ° anno, ma ti interessano i risultati! Il modello d'onda spiega il riempimento del guscio atomico, il risolvere dà diversi tipi di orbitali, ciascuno con elettroni diversi, il s shell con 2, il p shell con 6, il guscio con 10 e il f shell con 14. Questo spiega il

"blocchi" nella tavola periodica, vale a dire che ogni fila di metalli di transizione riempie una conchiglia, il primo 3d, il secondo 4d e il terzo riempiono 5d. Gli orbitali sono mappe di probabilità in cui l'elettrone tende ad essere e le obbligazioni sono due orbitali atomici che si sovrappongono e si uniscono.

Spiega anche TUTTI gli spettri atomici, con dettagli estremi e spettri molecolari di ciò che abbiamo avuto il tempo di calcolare e quando applicati ai cristalli spiegano le proprietà dei solidi.. E 'WILDLY successo e ma ha un pareggio. Nel modello di Bohr l'elettrone era più facile da capire, erano palle cariche, ora abbiamo distribuzioni di probabilità sfocate. Il tuo cervello è stato progettato per immaginare le cose sulla scala delle palle da basket, puoi capire come sono e …. L'elettrone NON FUNZIONA COME LE PALLINE DEL CESTELLO. I risultati quantistici possono essere difficili da ottenere in giro, ma va bene, è molto ben testato, questo è il mondo.