Bohr Model of Atom

Bohr-modellen har et atom som består av en liten, positivt ladet kjerne som går i bane rundt negativt ladede elektroner. Her er en nærmere titt på Bohr-modellen, som noen ganger kalles Rutherford-Bohr-modellen.

Niels Bohr foreslo Bohr-modellen av atomet i 1915. Fordi Bohr-modellen er en modifisering av den tidligere Rutherford-modellen, kaller noen Bohr-modellen Rutherford-Bohr-modellen. Atomens moderne modell er basert på kvantemekanikk. Bohr-modellen inneholder noen feil, men den er viktig fordi den beskriver de fleste av de aksepterte egenskapene i atomteorien uten all høy grad av matematikk i den moderne versjonen. I motsetning til tidligere modeller forklarer Bohr-modellen Rydberg-formelen for spektrale utslippslinjer av atomært hydrogen.

Bohr-modellen er en planetarisk modell der de negativt ladede elektronene går i bane rundt en liten, positivt ladet kjerne som ligner planetene som kretser rundt solen (bortsett fra at banene ikke er plane). Tyngdekraften til solsystemet er matematisk i likhet med Coulomb (elektrisk) kraft mellom den positivt ladede kjernen og de negativt ladede elektronene.

• Elektroner går i bane rundt kjernen i baner som har en angitt størrelse og energi.
• Energien til bane er relatert til dens størrelse. Den laveste energien finnes i den minste bane.
• Stråling blir absorbert eller sendt ut når et elektron beveger seg fra en bane til en annen.

Det enkleste eksemplet på Bohr-modellen er for hydrogenatom (Z = 1) eller for et hydrogenlignende ion (Z> 1), der et negativt ladet elektron går i bane rundt en liten positivt ladet kjerne. Elektromagnetisk energi vil bli absorbert eller sendt ut hvis et elektron beveger seg fra en bane til en annen. Bare visse elektroniske baner er tillatt. Radius for de mulige banene øker når n², hvor n er den hovedkvantetall. Overgangen 3 → 2 produserer den første linjen i Balmer-serien. For hydrogen (Z = 1) produserer dette et foton med bølgelengde 656 nm (rødt lys).

Tyngre atomer inneholder flere protoner i kjernen enn hydrogenatom. Flere elektroner ble påkrevet for å avbryte den positive ladningen for alle disse protonene. Bohr mente hver elektroniske bane bare kunne inneholde et bestemt antall elektroner. Når nivået var fullt, ville flere elektroner bli støpt opp til neste nivå. Dermed beskrev Bohr-modellen for tyngre atomer elektronskjell. Modellen forklarte noen av atomegenskapene til tyngre atomer, som aldri hadde blitt reprodusert før. For eksempel forklarte skallmodellen hvorfor atomer fikk mindre bevegelse over en periode (rad) i det periodiske systemet, selv om de hadde flere protoner og elektroner. Det forklarte også hvorfor edelgassene var inerte og hvorfor atomer på venstre side av det periodiske bordet tiltrekker seg elektroner, mens de på høyre side mister dem. Imidlertid antok modellen at elektroner i skjellene ikke samhandler med hverandre og kunne ikke forklare hvorfor det så ut til at elektroner stablet på en uregelmessig måte.

• Det bryter med Heisenberg usikkerhetsprinsipp fordi den anser at elektronene har både en kjent radius og bane.
• Bohr-modellen gir en feil verdi for grunntilstanden vinkelmoment i bane.
• Det gir dårlige forutsigelser angående spektrene til større atomer.
• Det spår ikke de relative intensitetene til spektrallinjer.
• Bohr-modellen forklarer ikke fin struktur og hyperfin struktur i spektrale linjer.
• Det forklarer ikke Zeeman-effekten.

Den mest fremtredende foredlingen til Bohr-modellen var Sommerfeld-modellen, som noen ganger kalles Bohr-Sommerfeld-modellen. I denne modellen reiser elektroner i elliptiske baner rundt kjernen i stedet for i sirkulære baner. Sommerfeld-modellen var flinkere til å forklare atomspektrale effekter, slik som Stark-effekten i spektral linjesplitting. Imidlertid kunne ikke modellen romme det magnetiske kvantetallet.

Til slutt ble Bohr-modellen og modellene basert på den erstattet Wolfgang Paulis modell basert på kvantemekanikk i 1925. Denne modellen ble forbedret for å produsere den moderne modellen, introdusert av Erwin Schrodinger i 1926. I dag forklares oppførselen til hydrogenatomet ved hjelp av bølgemekanikk for å beskrive atombomber.

• Lakhtakia, Akhlesh; Salpeter, Edwin E. (1996). "Modeller og modellere av hydrogen". American Journal of Physics. 65 (9): 933. Bibcode: 1997AmJPh..65..933L. gjør jeg:10.1119/1.18691
• Linus Carl Pauling (1970). "Kapittel 5-1". Generell kjemi (3. utg.). San Francisco: W.H. Freeman & Co. ISBN 0-486-65622-5.
• Niels Bohr (1913). "On the Constitution of Atoms and Molecules, Part I" (PDF). Filosofisk magasin. 26 (151): 1–24. gjør jeg:10.1080/14786441308634955
• Niels Bohr (1914). "Spektraene til helium og hydrogen". Natur. 92 (2295): 231–232. doi: 10.1038 / 092231d0