atommodeller

Kemi

2022

Vi forklarer, hvad atommodeller er, og hvordan de har udviklet sig, fra oldtiden til moderne tid.

Disse modeller søger grundlæggende at forklare, hvad stof er lavet af.

Hvad er atommodeller?

Atommodeller er kendt som de forskellige grafiske repræsentationer af struktur og drift af atomer. Atommodeller er blevet udviklet gennem historien menneskelighed fra de ideer, der i hver epoke blev håndteret vedrørende sammensætningen af stof.

De første atommodeller går tilbage til den klassiske oldtid, hvor filosoffer og naturforskere vovede at tænke og udlede sammensætningen af ​​ting, der eksisterer, altså af stof.

Atommodel af Demokrit (450 f.Kr.)

"Atomteorien om universet" blev skabt af den græske filosof Demokrit sammen med hans mentor, Leucippus. På det tidspunkt viden ikke blev opnået igennem eksperimenter, men gennem ræsonnement logisk, baseret på formulering og diskussion af ideer.

Demokrit foreslog, at verden bestod af meget små og udelelige partikler, af eksistens evig, homogen og usammentrykkelig, hvis eneste forskelle var i form og størrelse, aldrig i indre funktion. Er partikler de blev døbt som "atomer", et ord, der kommer fra det græske atémnein y betyder "udelelig".

Ifølge Demokrit, stoffets egenskaber de blev bestemt af den måde, atomerne var grupperet sammen på. Senere filosoffer som Epicurus føjede til teorien bevægelse tilfældige atomer.

Daltons atommodel (1803 e.Kr.)

Den første atommodel med videnskabelige baser blev født inden for kemi, foreslået af John Dalton i hans "Atomic Postuates". Han fastholdt, at alt var lavet af atomer, udelelige og uopslidelige, selv ved hjælp af kemiske reaktioner.

Dalton foreslog, at atomerne i det samme kemiske element var ens med hinanden og havde det samme masse og lige egenskaber. På den anden side foreslog han begrebet relativ atomvægt (vægten af ​​hvert grundstof i forhold til vægten af ​​brint), idet han sammenlignede masserne af hvert grundstof med massen af ​​brint. Han foreslog også, at atomer kan kombineres med hinanden for at danne kemiske forbindelser.

Daltons teori havde nogle mangler. Han hævdede, at kemiske forbindelser blev dannet ved at bruge færrest mulige atomer af deres grundstoffer. For eksempel molekylet af VandIfølge Dalton ville det være HO og ikke H2O, som er den korrekte formel. På den anden side sagde han, at elementerne i gasformig tilstand De var altid monoatomiske (bestod af et enkelt atom), hvad vi ved ikke er ægte.

Lewis' atommodel (1902 e.Kr.)

Også kaldet "Model of the Cubic Atom", i denne Lewis-model foreslog strukturen af ​​atomerne fordelt i form af en terning, i hvis otte hjørner var elektroner. Dette muliggjorde fremskridt i studiet af valenser atomare og kemiske forbindelser, især efter dets opdatering af Irving Langmuir i 1919, hvor han rejste "atomet af den kubiske oktet".

Disse undersøgelser var grundlaget for det, der i dag er kendt som Lewis-diagrammet, et meget nyttigt værktøj til at forklare kovalent binding.

Thomsons atommodel (1904 e.Kr.)

Thomson antog, at atomer var sfæriske med elektroner indlejret i dem.

Foreslået af J. J. Thomson, opdager af elektronen i 1897, er denne model forud for opdagelsen af protoner Y neutroner, så han antog, at atomer var opbygget af en positivt ladet kugle og negativt ladede elektroner var indlejret i den, ligesom rosiner i budding. Lyksalighed metafor Han gav modellen tilnavnet "Rosinpudding Model."

Denne model lavede en forkert forudsigelse af den positive ladning på atomet, da den sagde, at den var fordelt over hele atomet. Senere blev dette korrigeret i Rutherfords model, hvor atomkernen blev defineret.

Rutherfords atommodel (1911 e.Kr.)

Ernest Rutherford lavede en serie af eksperimenter i 1911 fra bladguld. I disse eksperimenter bestemte han, at atomet er sammensat af en positivt ladet atomkerne (hvor det meste af dets masse er koncentreret) og elektroner, som frit roterer omkring denne kerne. I denne model foreslås eksistensen af ​​atomkernen for første gang.

Bohrs atommodel (1913 e.Kr.)

Når de hopper fra en bane til en anden, udsender elektronerne en foton, der differentierer energien mellem kredsløb.

Denne model begynder i verden af fysisk til kvantepostulater, så det betragtes som en overgang mellem klassisk mekanik og kvante. Den danske fysiker Niels Bohr foreslog denne model for at forklare, hvordan elektroner kunne have stabile baner (eller stabile energiniveauer) omkring kernen. Det forklarer også, hvorfor atomer har karakteristiske emissionsspektre.

I spektrene udført for mange atomer blev det observeret, at elektroner med samme energiniveau havde forskellige energier. Dette viste, at der var fejl i modellen, og at der skal være energiunderniveauer på hvert energiniveau.

Bohrs model er opsummeret i tre postulater:

  • Elektroner sporer cirkulære baner rundt om kernen uden at bestråle Energi.
  • De kredsløb, der er tilladt for elektroner, er dem med en bestemt værdi af vinkelmomentum (L) (mængden af ​​rotation af et objekt), som er et heltal af værdien, hvor h = 6,6260664 × 10-34 og n = 1, 2, 3 ….
  • Elektroner udsender eller absorberer energi, når de hopper fra en bane til en anden, og ved at gøre det udsender de en foton, der repræsenterer forskellen i energi mellem de to baner.

Sommerfelds atommodel (1916 e.Kr.)

Sommerfelds model var delvist baseret på Albert Einsteins relativistiske postulater.

Denne model blev foreslået af Arnold Sommerfield for at forsøge at dække manglerne ved Bohr-modellen.

Det var delvist baseret på Albert Einsteins relativistiske postulater. Blandt dens modifikationer er påstanden om, at elektronernes baner var cirkulære eller elliptiske, at elektronerne havde elektrisk flow små bogstaver og at der fra det andet energiniveau var to eller flere underniveauer.

Schrödingers atommodel (1926 e.Kr.)

Foreslået af Erwin Schrödinger fra studier af Bohr og Sommerfeld, opfattede han elektroner som bølger af stof, hvilket tillod den efterfølgende formulering af en sandsynlighedsfortolkning af bølgefunktionen (en størrelse, der tjener til at beskrive sandsynlighed at finde en partikel i rummet) af Max Born.

Det betyder, at du sandsynligt kan studere en elektrons position eller dens mængde bevægelse men ikke begge på samme tid på grund af Heisenberg-usikkerhedsprincippet.

Dette er den atomare model, der var gældende i begyndelsen af ​​det XXI århundrede, med nogle senere tilføjelser. Det er kendt som "Quantum-Undulatory Model".

!-- GDPR -->