- Što su atomski modeli?
- Atomski model Demokrita (450. pr. Kr.)
- Daltonov atomski model (1803. n.e.)
- Lewisov atomski model (1902. n.e.)
- Thomsonov atomski model (1904. n.e.)
- Rutherfordov atomski model (1911. n.e.)
- Bohrov atomski model (1913. n.e.)
- Sommerfeldov atomski model (1916. n.e.)
- Schrödingerov atomski model (1926. n.e.)
Objašnjavamo što su atomski modeli i kako su evoluirali, od antičkih vremena do modernih vremena.
Ovi modeli nastoje u osnovi objasniti od čega se sastoji materija.Što su atomski modeli?
Atomski modeli poznati su kao različiti grafički prikazi struktura i rad atoma. Atomski modeli razvijani su kroz povijest čovječanstvo od ideja koje su se u svakoj eri obrađivale glede sastava materija.
Prvi atomski modeli potječu iz klasične antike, kada su se filozofi i prirodoslovci usudili razmišljati i zaključiti sastav stvari koje postoje, odnosno materije.
Atomski model Demokrita (450. pr. Kr.)
"Atomsku teoriju svemira" stvorio je grčki filozof Demokrit zajedno sa svojim mentorom Leucippom. U to vrijeme je znanje nisu postignuti kroz eksperimentiranje, ali kroz rasuđivanje logičan, utemeljen na formuliranju i raspravi ideja.
Demokrit je predložio da se svijet sastoji od vrlo malih i nedjeljivih čestica, od postojanje vječno, homogeno i nestlačivo, čije su razlike bile samo u obliku i veličini, a nikada u unutarnjem funkcioniranju. Jesu čestice kršteni su kao "atomi", riječ koja dolazi iz grčkog atémnein y znači "nedjeljiv".
Prema Demokritu, svojstva materije određeni su načinom na koji su atomi grupirani zajedno. Kasniji filozofi poput Epikura dodali su teoriji pokret nasumice atoma.
Daltonov atomski model (1803. n.e.)
Prvi atomski model sa znanstvenim osnovama rođen je unutar kemija, koji je predložio John Dalton u svojim "Atomskim postulatima". Tvrdio je da je sve napravljeno od atoma, nedjeljivo i neuništivo, čak i pomoću kemijske reakcije.
Dalton je predložio da su atomi istog kemijskog elementa međusobno jednaki i da imaju isto masa i jednaka svojstva. S druge strane, predložio je koncept relativne atomske težine (težina svakog elementa u odnosu na težinu vodika), uspoređujući mase svakog elementa s masom vodika. Također je predložio da se atomi mogu kombinirati jedni s drugima kako bi tvorili kemijske spojeve.
Daltonova teorija imala je nekih nedostataka. Tvrdio je da su kemijski spojevi nastali koristeći najmanje mogućih atoma svojih elemenata. Na primjer, molekula od VodaPrema Daltonu, to bi bio HO, a ne H2O, što je točna formula. S druge strane, rekao je da su elementi u plinovitom stanju Uvijek su bili jednoatomni (sastavljeni od jednog atoma), ono što znamo nije stvarno.
Lewisov atomski model (1902. n.e.)
Također nazvan "Model kubičnog atoma", u ovom modelu Lewis je predložio strukturu atoma raspoređenih u obliku kocke, u čijih je osam vrhova bilo elektrona. To je omogućilo napredak u proučavanju valencije atomski i kemijske veze, osobito nakon što ga je ažurirao Irving Langmuir 1919., gdje je podigao "atom kubičnog okteta".
Ove studije bile su temelj onoga što je danas poznato kao Lewisov dijagram, vrlo koristan alat za objašnjenje kovalentne veze.
Thomsonov atomski model (1904. n.e.)
Ovaj model koji je predložio J. J. Thomson, otkrivač elektrona 1897., ovaj je model prije otkrića protona Y neutroni, pa je pretpostavio da su atomi sastavljeni od pozitivno nabijene kugle i da su u nju ugrađeni negativno nabijeni elektroni, poput grožđica u pudingu. Blaženstvo metafora Modelu je dao epitet "Model pudinga od grožđica".
Ovaj model je napravio netočnu prognozu pozitivnog naboja na atomu, budući da je naveo da je raspoređen po atomu. Kasnije je to ispravljeno u Rutherfordovom modelu gdje je definirana atomska jezgra.
Rutherfordov atomski model (1911. n.e.)
Ernest Rutherford napravio je niz eksperimente 1911. od zlatnog lista. U tim je pokusima utvrdio da se atom sastoji od pozitivno nabijene atomske jezgre (gdje je koncentrirana većina njegove mase) i elektrona koji se slobodno rotiraju oko te jezgre. U ovom modelu prvi put se predlaže postojanje atomske jezgre.
Bohrov atomski model (1913. n.e.)
Ovaj model počinje u svijetu fizički na kvantne postulate, pa se smatra prijelazom između klasične mehanike i kvantni. Danski fizičar Niels Bohr predložio je ovaj model kako bi objasnio kako elektroni mogu imati stabilne orbite (ili stabilne razine energije) oko jezgre. To također objašnjava zašto atomi imaju karakteristične spektre emisije.
U spektrima provedenim za mnoge atome uočeno je da elektroni iste energetske razine imaju različite energije. To je pokazalo da postoje greške u modelu i da moraju postojati energetske podrazine na svakoj energetskoj razini.
Bohrov model sažet je u tri postulata:
- Elektroni prate kružne orbite oko jezgre bez zračenja Energija.
- Orbite dopuštene za elektrone su one s određenom vrijednošću kutnog momenta (L) (količina rotacije objekta) koja je cjelobrojni višekratnik vrijednosti, gdje je h = 6,6260664 × 10-34 i n = 1, 2, 3 ….
- Elektroni emitiraju ili apsorbiraju energiju kada skaču iz jedne orbite u drugu i pritom emitiraju foton koji predstavlja razliku energije između dvije orbite.
Sommerfeldov atomski model (1916. n.e.)
Ovaj model je predložio Arnold Sommerfield kako bi pokušao pokriti nedostatke Bohrovog modela.
Djelomično se temeljio na relativističkim postulatima Alberta Einsteina. Među njegovim modifikacijama je tvrdnja da su orbite elektrona bile kružne ili eliptične, da su elektroni imali električni tok mala slova i da su od druge energetske razine postojale dvije ili više podrazina.
Schrödingerov atomski model (1926. n.e.)
Predložio ga je Erwin Schrödinger iz studija Bohra i Sommerfelda, zamislio je elektrone kao valove materije, što je omogućilo naknadnu formulaciju probabilističke interpretacije valne funkcije (veličine koja služi za opisivanje vjerojatnost pronalaženje čestice u prostoru) Maxa Borna.
To znači da možete probabilistički proučavati položaj elektrona ili njegovu količinu pokret ali ne oboje u isto vrijeme, zbog Heisenbergovog principa nesigurnosti.
Ovo je atomski model koji je bio na snazi početkom XXI stoljeća, s nekim kasnijim dodacima. Poznat je kao "kvantno-undulacijski model".