Kľúčový rozdiel - Bohr vs kvantový model
Bohrov model a kvantový model sú modely, ktoré vysvetľujú štruktúru atómu. Bohrov model sa tiež nazýva Rutherford-Bohrov model, pretože ide o modifikáciu Rutherfordovho modelu. Bohrov model navrhol Niels Bohr v roku 1915. Kvantový model je moderný model atómu. Kľúčový rozdiel medzi Bohrovým a kvantovým modelom spočíva v tom, že Bohrov model uvádza, že elektróny sa správajú ako častice, zatiaľ čo kvantový model vysvetľuje, že elektrón sa chová ako časticami, tak aj vlnami.
OBSAH
1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je to Bohrov model
3. Čo je to kvantový model
4. Porovnanie vedľa seba - Bohr vs kvantový model v tabuľkovej forme
5. Zhrnutie
Čo je to Bohrov model?
Ako bolo uvedené vyššie, Bohrov model je modifikáciou Rutherfordovho modelu, pretože Bohrov model vysvetľuje štruktúru atómu ako zloženú z jadra obklopeného elektrónmi. Ale Bohrov model je pokročilejší ako Rutherfordov model, pretože hovorí, že elektróny vždy cestujú v konkrétnych škrupinách alebo dráhach okolo jadra. Toto tiež uvádza, že tieto škrupiny majú rôzne energie a sú sférického tvaru. Navrhli to pozorovania čiarových spektier pre atóm vodíka.
Kvôli prítomnosti diskrétnych čiar v čiarových spektrách Bohr uviedol, že orbitaly atómu majú fixné energie a elektróny môžu skákať z jednej energetickej úrovne na druhú emitujúcu alebo absorbujúcu energiu, čo vedie k čiare v čiarových spektrách.
Hlavné postuláty Bohrovho modelu
- Elektróny sa pohybujú okolo jadra v sférických orbitáloch, ktoré majú pevnú veľkosť a energiu.
- Každá obežná dráha má iný polomer a od jadra smerom von je pomenovaná ako n = 1, 2, 3 atď. Alebo n = K, L, M atď., Kde n je číslo pevnej úrovne energie.
- Energia orbitálu súvisí s jeho veľkosťou.
- Najmenšia obežná dráha má najnižšiu energiu. Atóm je úplne stabilný, keď sú elektróny v najnižšej energetickej hladine.
- Keď sa elektrón pohybuje v určitej obežnej dráhe, energia tohto elektrónu je konštantná.
- Elektróny sa môžu pohybovať z jednej energetickej úrovne na druhú absorbovaním alebo uvoľňovaním energie.
- Tento pohyb spôsobuje žiarenie.
Bohrov model dokonale zapadol do atómu vodíka, ktorý má jediný elektrón a malé pozitívne nabité jadro. Okrem toho Bohr použil Plankovu konštantu na výpočet energie energetických hladín atómu.
Obrázok 01: Bohrov model pre vodík
Ale Bohrov model mal niekoľko nevýhod pri vysvetľovaní atómovej štruktúry atómov iných ako vodík.
Obmedzenia Bohrovho modelu
- Bohrov model nemohol vysvetliť Zeemanov jav (vplyv magnetického poľa na atómové spektrum).
- Nedokázal vysvetliť Starkov efekt (vplyv elektrického poľa na atómové spektrum).
- Bohrov model nedokáže vysvetliť atómové spektrum väčších atómov.
Čo je to kvantový model?
Aj keď je kvantový model oveľa ťažšie pochopiteľný ako Bohrov model, presne vysvetľuje pozorovania týkajúce sa veľkých alebo zložitých atómov. Tento kvantový model je založený na kvantovej teórii. Podľa kvantovej teórie má elektrón dualitu časticových vĺn a je nemožné nájsť presnú polohu elektrónu (princíp neurčitosti). Tento model je teda založený hlavne na pravdepodobnosti umiestnenia elektrónu kdekoľvek na obežnej dráhe. Tiež sa v ňom uvádza, že orbitály nie sú vždy sférické. Orbitaly majú konkrétne tvary pre rôzne energetické úrovne a sú to 3D štruktúry.
Podľa kvantového modelu možno elektrónu pomenovať meno pomocou kvantových čísel. Používajú sa pri tom štyri typy kvantových čísel;
- Princíp kvantového čísla, n
- Kvantové číslo momentu hybnosti, I
- Magnetické kvantové číslo, m l
- Točte kvantovým číslom, m s
Hlavné kvantové číslo vysvetľuje priemernú vzdialenosť obežnej dráhy od jadra a energetickú hladinu. Kvantové číslo momentu hybnosti vysvetľuje tvar obežnej dráhy. Magnetické kvantové číslo popisuje orientáciu orbitálov v priestore. Spinové kvantové číslo udáva zvlákňovanie elektrónu v magnetickom poli a vlnové charakteristiky elektrónu.
Obrázok 2: Priestorová štruktúra atómových orbitálov.
Aký je rozdiel medzi Bohrom a kvantovým modelom?
Rozdielny článok v strede pred tabuľkou
Bohr vs Kvantový model |
|
| Bohrov model je atómový model navrhnutý Nielsom Bohrom (v roku 1915) na vysvetlenie štruktúry atómu. | Kvantový model je atómový model, ktorý sa považuje za moderný atómový model na presné vysvetlenie štruktúry atómu. |
| Správanie elektrónov | |
| Bohrov model vysvetľuje chovanie častice elektrónu. | Kvantový model vysvetľuje dualitu vlnových častíc elektrónu. |
| Aplikácie | |
| Bohrov model je možné použiť pre atóm vodíka, ale nie pre veľké atómy. | Kvantový model je možné použiť pre akýkoľvek atóm, vrátane menších a veľkých, komplexných atómov. |
| Tvar orbitálov | |
| Bohrov model nepopisuje presné tvary každej obežnej dráhy. | Kvantový model popisuje všetky možné tvary, ktoré môže mať obežná dráha. |
| Elektromagnetické efekty | |
| Bohrov model nevysvetľuje Zeemanov efekt (efekt magnetického poľa) alebo Starkov efekt (efekt elektrického poľa). | Kvantový model presne vysvetľuje efekty Zeemana a Starka. |
| Kvantové čísla | |
| Bohrov model nepopisuje iné kvantové čísla ako základné kvantové číslo. | Kvantový model popisuje všetky štyri kvantové čísla a vlastnosti elektrónu. |
Zhrnutie - Bohr vs kvantový model
Aj keď vedci navrhli niekoľko rôznych atómových modelov, najvýznamnejšími boli Bohrov model a kvantový model. Tieto dva modely spolu úzko súvisia, ale kvantový model je oveľa podrobnejší ako Bohrov model. Podľa Bohrovho modelu sa elektrón chová ako častica, zatiaľ čo kvantový model vysvetľuje, že elektrón má časticové aj vlnové správanie. To je hlavný rozdiel medzi Bohrom a kvantovým modelom.
Stiahnite si PDF verziu Bohr vs Quantum Model
Môžete si stiahnuť verziu tohto článku vo formáte PDF a použiť ho na offline účely podľa citácií. Tu si stiahnite verziu PDF. Rozdiel medzi Bohrom a kvantovým modelom.
