Różnica między modelem Bohra a modelem kwantowym

Kluczowa różnica - Bohr vs model kwantowy

Model Bohra i model kwantowy to modele, które wyjaśniają budowę atomu. Model Bohra jest również nazywany modelem Rutherforda-Bohra, ponieważ jest modyfikacją modelu Rutherforda. Model Bohra został zaproponowany przez Nielsa Bohra w 1915 roku. Model kwantowy jest nowoczesnym modelem atomu. Kluczowa różnica między modelem Bohra a modelem kwantowym polega na tym Model Bohra stwierdza, że elektrony zachowują się jak cząstki natomiast model kwantowy wyjaśnia, że elektron ma zarówno zachowanie cząstek, jak i fal.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to jest model Bohra
3. Co to jest model kwantowy
4. Porównanie obok siebie - Bohr vs model kwantowy w formie tabelarycznej
5. Podsumowanie

Co to jest model Bohra?

Jak wspomniano powyżej, model Bohra jest modyfikacją modelu Rutherforda, ponieważ model Bohra wyjaśnia budowę atomu złożonego z jądra otoczonego elektronami. Ale model Bohra jest bardziej zaawansowany niż model Rutherforda, ponieważ mówi, że elektrony zawsze podróżują w określonych powłokach lub orbitach wokół jądra. Wskazuje to również, że te pociski mają różne energie i mają kulisty kształt. Sugerowały to obserwacje widm liniowych atomu wodoru.

Ze względu na obecność dyskretnych linii w widmach liniowych Bohr stwierdził, że orbitale atomu mają ustalone energie, a elektrony mogą przeskakiwać z jednego poziomu energii na drugi, emitując lub pochłaniając energię, tworząc linię w widmach liniowych.

Główne postulaty modelu Bohra

Elektrony poruszają się po jądrze na sferycznych orbitach o ustalonym rozmiarze i energii.
Każda orbita ma inny promień i jest nazwana od jądra na zewnątrz jako n = 1, 2, 3 itd. Lub n = K, L, M itd., Gdzie n jest liczbą o stałym poziomie energii.
Energia orbity jest związana z jej rozmiarem.
Najmniejsza orbita ma najniższą energię. Atom jest całkowicie stabilny, gdy elektrony znajdują się na najniższym poziomie energii.
Kiedy elektron porusza się po określonym orbicie, energia tego elektronu jest stała.
Elektrony mogą przenosić się z jednego poziomu energii na drugi, absorbując lub uwalniając energię.
Ten ruch powoduje promieniowanie.

Model Bohr doskonale pasuje do atomu wodoru, który ma pojedynczy elektron i małe dodatnio naładowane jądro. Poza tym Bohr wykorzystał stałą deski do obliczenia energii poziomów energii atomu.

Ryc. 01: Model Bohra dla wodoru

Jednak wyjaśnienie budowy atomowej atomów innych niż wodór miało kilka wad.

Ograniczenia modelu Bohra

Model Bohra nie mógł wyjaśnić efektu Zeemana (wpływu pola magnetycznego na widmo atomowe).
Nie mógł wyjaśnić efektu Starka (wpływu pola elektrycznego na widmo atomowe).
Model Bohra nie wyjaśnia widm atomowych większych atomów.

Co to jest model kwantowy?

Chociaż model kwantowy jest znacznie trudniejszy do zrozumienia niż model Bohra, dokładnie wyjaśnia obserwacje dotyczące dużych lub złożonych atomów. Ten model kwantowy oparty jest na teorii kwantów. Zgodnie z teorią kwantową elektron ma dualizm fali cząstek i nie jest możliwe zlokalizowanie dokładnej pozycji elektronu (zasada nieoznaczoności). Zatem model ten opiera się głównie na prawdopodobieństwie położenia elektronu w dowolnym miejscu na orbicie. Stwierdza również, że orbitale nie zawsze są sferyczne. Orbitale mają określone kształty dla różnych poziomów energii i są strukturami 3D.

Zgodnie z modelem kwantowym elektronowi można nadać nazwę za pomocą liczb kwantowych. W tym celu stosuje się cztery rodzaje liczb kwantowych;

Zasada liczby kwantowej, n
Liczba kwantowa momentu pędu, I
Magnetyczna liczba kwantowa, m_l
Spinowa liczba kwantowa, m_s

The zasada liczby kwantowej wyjaśnia średnią odległość orbity od jądra i poziom energii. The liczba kwantowa momentu pędu wyjaśnia kształt orbity. The magnetyczna liczba kwantowa opisuje orientację orbitali w przestrzeni. The spinowa liczba kwantowa daje spin elektronu w polu magnetycznym i charakterystykę falową elektronu.

Ryc. 2: Struktura przestrzenna orbitali atomowych.

Jaka jest różnica między Bohr a modelem kwantowym?

Model Bohra kontra model kwantowy
Model Bohra jest modelem atomowym zaproponowanym przez Nielsa Bohra (w 1915 r.) W celu wyjaśnienia budowy atomu.	Model kwantowy jest modelem atomowym, który jest uważany za nowoczesny model atomowy w celu dokładnego wyjaśnienia budowy atomu.
Zachowanie elektronów
Model Bohra wyjaśnia zachowanie cząstek elektronu.	Model kwantowy wyjaśnia dualizm falowo-cząsteczkowy elektronu.
Aplikacje
Model Bohra można zastosować do atomu wodoru, ale nie do dużych atomów.	Model kwantowy można zastosować dla dowolnego atomu, w tym mniejszych i dużych, złożonych atomów.
Kształt orbitali
Model Bohra nie opisuje dokładnych kształtów każdej orbity.	Model kwantowy opisuje wszystkie możliwe kształty orbity.
Efekty elektromagnetyczne
Model Bohra nie wyjaśnia efektu Zeemana (efekt pola magnetycznego) ani efektu Starka (efekt pola elektrycznego).	Model kwantowy dokładnie wyjaśnia efekty Zeemana i Starka.
Liczby kwantowe
Model Bohra nie opisuje liczb kwantowych innych niż podstawowa liczba kwantowa.	Model kwantowy opisuje wszystkie cztery liczby kwantowe i cechy elektronu.

Podsumowanie - Bohr vs Model kwantowy

Chociaż naukowcy zaproponowali kilka różnych modeli atomowych, najbardziej znaczącymi modelami były model Bohra i model kwantowy. Te dwa modele są ze sobą ściśle powiązane, ale model kwantowy jest znacznie bardziej szczegółowy niż model Bohra. Według modelu Bohra elektron zachowuje się jak cząstka, podczas gdy model kwantowy wyjaśnia, że elektron zachowuje zarówno cząstkę, jak i falę. Jest to główna różnica między modelem Bohra a modelem kwantowym.

Pobierz wersję PDF Bohr vs Model kwantowy

Możesz pobrać wersję PDF tego artykułu i używać go do celów offline zgodnie z cytatami. Pobierz wersję PDF tutaj Różnica między Bohr a modelem kwantowym.

Bibliografia:

1. „Model Bohra atomu | Teoria atomowa Schrodingera. ” Chemia. Byjus Classes, 08 listopada 2016. Sieć. Dostępny tutaj. 05 czerwca 2017 r.
2. „Struktura atomowa: model mechaniki kwantowej”. Manekiny. N.p., n.d. Sieć. Dostępny tutaj. 05 czerwca 2017 r.

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „Bohr model Balmer 32” (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia
2. „Atom clipart fioletowy” (domena publiczna) przez Commons Wikimedia

Nauka i natura