atommodeller

Kjemi

2022

Vi forklarer hva atommodeller er og hvordan de har utviklet seg, fra antikken til moderne tid.

Disse modellene søker i utgangspunktet å forklare hva materie er laget av.

Hva er atommodeller?

Atommodeller er kjent som de forskjellige grafiske representasjonene av struktur og drift av atomer. Atommodeller har blitt utviklet gjennom historien til menneskeheten fra ideene som i hver epoke ble håndtert angående sammensetningen av saken.

De første atommodellene går tilbake til den klassiske antikken, da filosofer og naturforskere våget å tenke og utlede sammensetningen av ting som eksisterer, det vil si av materie.

Atommodell av Demokrit (450 f.Kr.)

"Atomteorien om universet" ble skapt av den greske filosofen Democritus sammen med hans mentor, Leucippus. På den tiden kunnskap ble ikke oppnådd gjennom eksperimentering, men gjennom argumentasjon logisk, basert på formulering og diskusjon av ideer.

Demokrit foreslo at verden var bygd opp av veldig små og udelelige partikler, av eksistens evig, homogen og usammentrykkelig, hvis eneste forskjeller var i form og størrelse, aldri i indre funksjon. Are partikler de ble døpt som "atomer", et ord som kommer fra gresk atémnein y betyr "udelelig".

I følge Demokrit, materiens egenskaper de ble bestemt av måten atomene ble gruppert sammen på. Senere filosofer som Epicurus la til teorien bevegelse tilfeldige atomer.

Daltons atommodell (1803 e.Kr.)

Den første atommodellen med vitenskapelige baser ble født innenfor kjemi, foreslått av John Dalton i hans "Atomic Postulates". Han fastholdt at alt var laget av atomer, udelelige og uforgjengelige, selv ved hjelp av kjemiske reaksjoner.

Dalton foreslo at atomene til det samme kjemiske elementet var like hverandre og hadde det samme masse og like egenskaper. På den annen side foreslo han konseptet relativ atomvekt (vekten av hvert element i forhold til vekten av hydrogen), og sammenlignet massene til hvert element med massen av hydrogen. Han foreslo også at atomer kan kombineres med hverandre for å danne kjemiske forbindelser.

Daltons teori hadde noen mangler. Han hevdet at kjemiske forbindelser ble dannet ved å bruke færrest mulig atomer av grunnstoffene deres. For eksempel molekylet til VannIfølge Dalton vil det være HO og ikke H2O, som er den riktige formelen. På den annen side sa han at elementene i gassformig tilstand De var alltid monoatomiske (sammensatt av et enkelt atom), det vi vet er ikke ekte.

Lewis' atommodell (1902 e.Kr.)

Også kalt "Model of the Cubic Atom", foreslo i denne Lewis-modellen strukturen til atomene fordelt i form av en terning, i hvis åtte hjørner var elektroner. Dette tillot fremgang i studiet av valenser atom og kjemiske koblinger, spesielt etter oppdateringen av Irving Langmuir i 1919, hvor han reiste "atomet til den kubiske oktetten".

Disse studiene var grunnlaget for det som i dag er kjent som Lewis-diagrammet, et veldig nyttig verktøy for å forklare kovalent binding.

Thomsons atommodell (1904 e.Kr.)

Thomson antok at atomer var sfæriske med elektroner innebygd i dem.

Foreslått av J. J. Thomson, oppdager av elektronet i 1897, er denne modellen før oppdagelsen av protoner Y nøytroner, så han antok at atomer var bygd opp av en positivt ladet kule og negativt ladede elektroner var innebygd i den, som rosiner i pudding. lykksalighet metafor Han ga modellen tilnavnet «Rosinpudding-modell».

Denne modellen gjorde en feilaktig prediksjon av den positive ladningen på atomet, siden den sa at den var fordelt over hele atomet. Senere ble dette korrigert i Rutherfords modell hvor atomkjernen ble definert.

Rutherfords atommodell (1911 e.Kr.)

Ernest Rutherford laget en serie med eksperimenter i 1911 fra bladgull. I disse eksperimentene bestemte han at atomet er sammensatt av en positivt ladet atomkjerne (hvor det meste av massen er konsentrert) og elektroner, som fritt roterer rundt denne kjernen. I denne modellen foreslås eksistensen av atomkjernen for første gang.

Bohrs atommodell (1913 e.Kr.)

Når du hopper fra en bane til en annen, sender elektronene ut et foton som skiller energien mellom banene.

Denne modellen begynner i verden av fysisk til kvantepostulater, så det regnes som en overgang mellom klassisk mekanikk og kvante. Den danske fysikeren Niels Bohr foreslo denne modellen for å forklare hvordan elektroner kan ha stabile baner (eller stabile energinivåer) rundt kjernen. Den forklarer også hvorfor atomer har karakteristiske emisjonsspektre.

I spektra utført for mange atomer, ble det observert at elektroner med samme energinivå hadde forskjellige energier. Denne viste at det var feil i modellen og at det må være energiundernivåer på hvert energinivå.

Bohrs modell er oppsummert i tre postulater:

  • Elektroner sporer sirkulære baner rundt kjernen uten å bestråle Energi.
  • Banene som er tillatt for elektroner er de med en viss verdi av vinkelmomentum (L) (mengden av rotasjon av et objekt) som er et heltallsmultippel av verdien, der h = 6,6260664 × 10-34 og n = 1, 2, 3 ….
  • Elektroner sender ut eller absorberer energi når de hopper fra en bane til en annen, og ved å gjøre det sender de ut et foton som representerer forskjellen i energi mellom de to banene.

Sommerfelds atommodell (1916 e.Kr.)

Sommerfelds modell var delvis basert på de relativistiske postulatene til Albert Einstein.

Denne modellen ble foreslått av Arnold Sommerfield for å prøve å dekke manglene til Bohr-modellen.

Den var delvis basert på de relativistiske postulatene til Albert Einstein. Blant dens modifikasjoner er påstanden om at banene til elektronene var sirkulære eller elliptiske, at elektronene hadde elektrisk strømning små bokstaver og at det fra det andre energinivået var to eller flere undernivåer.

Schrödingers atommodell (1926 e.Kr.)

Foreslått av Erwin Schrödinger fra studiene til Bohr og Sommerfeld, oppfattet han elektroner som bølger av materie, noe som muliggjorde den påfølgende formuleringen av en sannsynlig tolkning av bølgefunksjonen (en størrelsesorden som tjener til å beskrive sannsynlighet finne en partikkel i rommet) av Max Born.

Det betyr at du sannsynlig kan studere posisjonen til et elektron eller dets mengde bevegelse men ikke begge samtidig, på grunn av Heisenberg-usikkerhetsprinsippet.

Dette er atommodellen som var i kraft på begynnelsen av XXI århundre, med noen senere tillegg. Det er kjent som "Quantum-Undulatory Model".

!-- GDPR -->