Ključna razlika – Bohr proti kvantnemu modelu
Bohrov model in kvantni model sta modela, ki pojasnjujeta strukturo atoma. Bohrov model se imenuje tudi Rutherford-Bohrov model, ker je modifikacija Rutherfordovega modela. Bohrov model je leta 1915 predlagal Niels Bohr. Kvantni model je sodoben model atoma. Ključna razlika med Bohrovim in kvantnim modelom je v tem, da Bohrov model navaja, da se elektroni obnašajo kot delci, medtem ko kvantni model pojasnjuje, da ima elektron obnašanje delcev in valov.
Kaj je Bohrov model?
Kot je omenjeno zgoraj, je Bohrov model modifikacija Rutherfordovega modela, saj Bohrov model pojasnjuje zgradbo atoma, ki je sestavljena iz jedra, obdanega z elektroni. Toda Bohrov model je naprednejši od Rutherfordovega modela, ker pravi, da elektroni vedno potujejo v določenih lupinah ali orbitah okoli jedra. To tudi navaja, da imajo te lupine različne energije in so sferične oblike. To je bilo predlagano z opazovanjem črtastih spektrov vodikovega atoma.
Zaradi prisotnosti diskretnih črt v linijskih spektrih je Bohr izjavil, da imajo orbitale atoma fiksno energijo in da lahko elektroni skačejo z ene energijske ravni na drugo, pri čemer oddajajo ali absorbirajo energijo, kar ima za posledico črto v linijski spektri.
Glavni postulati Bohrovega modela
- Elektroni se gibljejo okoli jedra v sferičnih orbitalah, ki imajo fiksno velikost in energijo.
- Vsaka orbita ima drugačen polmer in je poimenovana od jedra navzven kot n=1, 2, 3 itd. ali n=K, L, M itd., kjer je n številka fiksne ravni energije.
- Energija orbitale je povezana z njeno velikostjo.
- Najmanjša orbita ima najmanjšo energijo. Atom je popolnoma stabilen, ko so elektroni na najnižji energijski ravni.
- Ko se elektron giblje po določeni orbitali, je energija tega elektrona konstantna.
- Elektroni se lahko premikajo z ene energijske ravni na drugo z absorbiranjem ali sproščanjem energije.
-
To gibanje povzroča sevanje.
Bohrov model se popolnoma prilega atomu vodika, ki ima en sam elektron in majhno pozitivno nabito jedro. Poleg tega je Bohr uporabil Plankovo konstanto za izračun energije energijskih nivojev atoma.
Slika 01: Bohrov model za vodik
Vendar je bilo pri razlagi atomske strukture atomov, ki niso vodik, Bohrov model nekaj pomanjkljivosti.
Omejitve Bohrovega modela
- Bohrov model ni mogel pojasniti Zeemanovega učinka (učinek magnetnega polja na atomski spekter).
- Ni mogel razložiti Starkovega učinka (učinek električnega polja na atomski spekter).
- Bohrov model ne pojasni atomskih spektrov večjih atomov.
Kaj je kvantni model?
Čeprav je kvantni model veliko težje razumeti kot Bohrov model, natančno pojasnjuje opažanja v zvezi z velikimi ali kompleksnimi atomi. Ta kvantni model temelji na kvantni teoriji. Po kvantni teoriji ima elektron dualnost delcev in valov in je nemogoče locirati točen položaj elektrona (načelo negotovosti). Tako ta model temelji predvsem na verjetnosti, da se elektron nahaja kjer koli v orbitali. Prav tako navaja, da orbitale niso vedno sferične. Orbitale imajo posebne oblike za različne energetske ravni in so 3D strukture.
Po kvantnem modelu lahko elektronu damo ime z uporabo kvantnih števil. Pri tem so uporabljene štiri vrste kvantnih števil;
- Načelno kvantno število, n
- Kvantno število kotne količine, I
- Magnetno kvantno število, ml
- Spinsko kvantno število, ms
Glavno kvantno število pojasnjuje povprečno oddaljenost orbitale od jedra in nivo energije. Kvantno število vrtilne količine pojasnjuje obliko orbitale. Magnetno kvantno število opisuje orientacijo orbital v prostoru. Spinsko kvantno število podaja vrtenje elektrona v magnetnem polju in valovne značilnosti elektrona.
Slika 2: Prostorska zgradba atomskih orbital.
Kakšna je razlika med Bohrovim in kvantnim modelom?
Bohr proti kvantnemu modelu |
|
| Bohrov model je atomski model, ki ga je predlagal Niels Bohr (leta 1915) za razlago strukture atoma. | Kvantni model je atomski model, ki velja za sodoben atomski model za natančno razlago strukture atoma. |
| Obnašanje elektronov | |
| Bohrov model pojasnjuje obnašanje delcev elektrona. | Kvantni model pojasnjuje dvojnost valov in delcev elektrona. |
| Aplikacije | |
| Bohrov model je mogoče uporabiti za atom vodika, ne pa tudi za velike atome. | Kvantni model je mogoče uporabiti za kateri koli atom, vključno z manjšimi in velikimi, kompleksnimi atomi. |
| Oblika orbital | |
| Bohrov model ne opisuje natančnih oblik vsake orbitale. | Kvantni model opisuje vse možne oblike, ki jih lahko ima orbitala. |
| Elektromagnetni učinki | |
| Bohrov model ne pojasnjuje Zeemanovega učinka (učinek magnetnega polja) ali Starkovega učinka (učinek električnega polja). | Kvantni model natančno pojasnjuje Zeemanov in Starkov učinek. |
| Kvantna števila | |
| Bohrov model ne opisuje drugih kvantnih števil razen glavnega kvantnega števila. | Kvantni model opisuje vsa štiri kvantna števila in značilnosti elektrona. |
Povzetek – Bohr proti kvantnemu modelu
Čeprav so znanstveniki predlagali več različnih atomskih modelov, sta bila najbolj opazna Bohrov model in kvantni model. Ta dva modela sta tesno povezana, vendar je kvantni model veliko bolj podroben kot Bohrov model. Po Bohrovem modelu se elektron obnaša kot delec, medtem ko kvantni model pojasnjuje, da ima elektron obnašanje delcev in valov. To je glavna razlika med Bohrovim in kvantnim modelom.
Prenesite PDF različico Bohrovega proti kvantnemu modelu
Lahko prenesete različico PDF tega članka in jo uporabite za namene brez povezave v skladu z opombami o citatih. Prenesite PDF različico tukaj. Razlika med Bohrovim in kvantnim modelom.
