Dezvoltarea științei din când în când are o influență asupra civilizației umane. Unul dintre ele este despre atom, unde teoria atomului există de câteva secole î.Hr.și continuă să fie studiată cu diferite experimente de către oamenii de știință, astfel încât să producă teorii care sunt utile științei în viitor.
Unul dintre oamenii de știință care au cercetat atomul este Niels Bohr, cunoscut sub numele de teoria atomică Bohr. Omul de știință danez a introdus modelul Bohr al atomului în 1913, descriind atomul ca un nucleu mic, încărcat pozitiv, înconjurat de electroni care se mișcă pe orbite circulare. Unde, orbita circulară înconjoară și miezul.
Modelul Bohr al atomului seamănă cu cel al sistemului solar, dar forța gravitațională a acestuia este înlocuită de forța electrostatică. Descoperirea proprietăților duale ale radiației electromagnetice și experimentele care demonstrează cuantificarea energiei l-au ajutat pe Neil Bohr să vină cu un model al atomului care a reușit să depășească unele dintre punctele slabe ale modelului Ruherford. Există 6 puncte principale din teoria atomică a lui Bohr, inclusiv:
- Electronii din atomul de hidrogen care circulă în jurul nucleului pe o cale circulară, dar au o energie definită numită orbite.
- Energia electronilor din orbită este determinată de distanța electronilor față de nucleul atomic, cu cât energia electronilor este mai mare de la distanță de nucleu.
- Numai pe orbite cu un anumit nivel de energie electronii pot înconjura nucleul sau, cu alte cuvinte, nivelul de energie cuantificat.
- Electronii se pot deplasa de la un nivel de energie mai scăzut la un nivel de energie mai mare dacă absorb suficientă energie.
- Electronii se pot deplasa la un nivel de energie mai ridicat la un nivel de energie mai scăzut eliberând anumite energii.
- Nivelul de energie al căii electronului este un multiplu al unui număr întreg de la 1 la infinit, care se numește număr cuantic.
(Citește și: Pro și contra ale teoriei atomice a lui Rutherford)
Modelul lui Bohr al atomului de hidrogen
Teoria atomică a lui Bohr a reușit să explice spectrele atomilor de hidrogen și ai atomilor care au electroni unici, dar nu a reușit să explice spectrele atomilor cu mulți electroni. În modelul Bohr pentru atomul de hidrogen, există 6 puncte importante de reținut, și anume:
- Atomul de hidrogen are o stare staționară care este numerotată ca n = 1,2,3 ,,,,, până la infinit. Unde n este cunoscut ca numărul cuantic principal.
- Raza stării staționare este dată de formula: rn = n2a0,, unde un0 este cunoscut sub numele de raza Bohr și are o valoare de 52,9 pm.
- Energia unei anumite stări staționare (orbită) din atomul de hidrogen este dată ca: En = - RH (1 / n2) J per atom, unde RH numită Constanta Rydberg. = -2,18 x 10-18 J per atom.
- Energia electronilor din starea staționară (En) este întotdeauna negativă pentru atomul de hidrogen.
- Teoria lui Bohr pentru atomul de hidrogen poate fi aplicată și ionilor precum He +, Li 2+, Be 3+ care au un singur electron.
Beneficii și limitări
Ca și în cazul altor teorii atomice, teoria atomică a lui Bohr are avantajele și dezavantajele sale. Unde, pentru beneficiile includerii unor atomi stabili, deoarece electronii nu pot pierde energie în timp ce se află pe anumite orbite, teoria atomică a lui Bohr explică spectrul liniar al atomilor de hidrogen.
În ceea ce privește limitările teoriei atomice a lui Bohr, printre altele; Această teorie nu poate explica spectrul liniilor atomice multi-electronice, nu poate explica separarea liniilor spectrale în prezența unui câmp magnetic (efect Zeeman) sau a unui câmp electric (efect stark), nu poate explica intensitatea relativă a spectrului linii.
