Galvenā atšķirība - Bors pret kvantu modeli
Bora modelis un kvantu modelis ir modeļi, kas izskaidro atoma struktūru. Bora modeli sauc arī par Rutherford-Bora modeli, jo tas ir Rutherford modeļa modifikācija. Bora modeli 1915. gadā ierosināja Nīls Bors. Kvantu modelis ir mūsdienu atoma modelis. Galvenā atšķirība starp Bora un kvantu modeli ir tāda, ka Bora modelis nosaka, ka elektroni uzvedas kā daļiņas, turpretim kvantu modelis izskaidro, ka elektronam ir gan daļiņu, gan viļņu uzvedība.
Kas ir Bora modelis?
Kā minēts iepriekš, Bora modelis ir Rezerforda modeļa modifikācija, jo Bora modelis izskaidro atoma struktūru, kas sastāv no kodola, ko ieskauj elektroni. Bet Bora modelis ir progresīvāks par Rezerforda modeli, jo tajā teikts, ka elektroni vienmēr pārvietojas konkrētos apvalkos vai orbītās ap kodolu. Tas arī norāda, ka šiem apvalkiem ir atšķirīga enerģija un tie ir sfēriski. To ierosināja ūdeņraža atoma līniju spektru novērojumi.
Tā kā līniju spektros ir diskrētas līnijas, Bors norādīja, ka atoma orbitālēm ir fiksēta enerģija un elektroni var pārlēkt no viena enerģijas līmeņa uz otru, izstarojot vai absorbējot enerģiju, kā rezultātā veidojas līnija līniju spektri.
Bora modeļa galvenie postulāti
- Elektroni pārvietojas ap kodolu pa sfēriskām orbitālēm, kurām ir noteikts izmērs un enerģija.
- Katrai orbītai ir atšķirīgs rādiuss, un tā ir nosaukta no kodola uz ārpusi kā n=1, 2, 3 utt. vai n=K, L, M utt., kur n ir fiksētā enerģijas līmeņa skaitlis.
- Orbitāles enerģija ir saistīta ar tās izmēru.
- Mazākajai orbītai ir viszemākā enerģija. Atoms ir pilnīgi stabils, kad elektroni atrodas zemākajā enerģijas līmenī.
- Kad elektrons pārvietojas pa noteiktu orbitāli, šī elektrona enerģija ir nemainīga.
- Elektroni var pāriet no viena enerģijas līmeņa uz citu, absorbējot vai atbrīvojot enerģiju.
-
Šī kustība izraisa starojumu.
Bora modelis lieliski atbilst ūdeņraža atomam, kuram ir viens elektrons un mazs pozitīvi lādēts kodols. Bez tam Bors izmantoja Planka konstanti, lai aprēķinātu atoma enerģijas līmeņu enerģiju.
Attēls 01: Bora modelis ūdeņražam
Bet Bora modelim bija daži trūkumi, skaidrojot citu atomu, izņemot ūdeņraža, atomu struktūru.
Bora modeļa ierobežojumi
- Bora modelis nevarēja izskaidrot Zēmana efektu (magnētiskā lauka ietekmi uz atomu spektru).
- Tas nevarēja izskaidrot Stārka efektu (elektriskā lauka ietekmi uz atomu spektru).
- Bora modelis nespēj izskaidrot lielāku atomu atomu spektrus.
Kas ir kvantu modelis?
Lai gan kvantu modeli ir daudz grūtāk saprast nekā Bora modeli, tas precīzi izskaidro novērojumus par lielajiem vai sarežģītajiem atomiem. Šis kvantu modelis ir balstīts uz kvantu teoriju. Saskaņā ar kvantu teoriju elektronam ir daļiņu-viļņu dualitāte, un nav iespējams noteikt precīzu elektrona atrašanās vietu (nenoteiktības princips). Tādējādi šis modelis galvenokārt ir balstīts uz elektrona iespējamību atrasties jebkurā vietā orbitālē. Tajā arī norādīts, ka orbitāles ne vienmēr ir sfēriskas. Orbitālēm ir īpašas formas dažādiem enerģijas līmeņiem, un tās ir 3D struktūras.
Saskaņā ar kvantu modeli, elektronam var dot nosaukumu, izmantojot kvantu skaitļus. Šajā tiek izmantoti četri kvantu skaitļu veidi;
- Kvantu skaita princips, n
- Leņķiskā impulsa kvantu skaitlis, I
- Magnētiskais kvantu skaitlis, ml
- Gripošanas kvantu skaitlis, ms
Kvantu skaitļa princips izskaidro orbitāles vidējo attālumu no kodola un enerģijas līmeni. Leņķiskā momenta kvantu skaitlis izskaidro orbitāles formu. Magnētiskais kvantu skaitlis raksturo orbitāļu orientāciju telpā. Griezuma kvantu skaitlis parāda elektrona griešanos magnētiskajā laukā un elektrona viļņu raksturlielumus.
2. attēls. Atomu orbitāļu telpiskā struktūra.
Kāda ir atšķirība starp Boru un kvantu modeli?
Bors pret kvantu modeli |
|
| Bora modelis ir Nīlss Bors (1915. gadā) ierosināts atomu modelis, lai izskaidrotu atoma struktūru. | Kvantu modelis ir atomu modelis, kas tiek uzskatīts par mūsdienu atomu modeli, lai precīzi izskaidrotu atoma struktūru. |
| Elektronu uzvedība | |
| Bora modelis izskaidro elektrona daļiņu uzvedību. | Kvantu modelis izskaidro elektrona viļņu-daļiņu dualitāti. |
| Applications | |
| Bora modeli var izmantot ūdeņraža atomam, bet ne lieliem atomiem. | Kvantu modeli var izmantot jebkuram atomam, tostarp mazākiem un lieliem, sarežģītiem atomiem. |
| Orbitāļu forma | |
| Bora modelis neapraksta precīzas katras orbitāles formas. | Kvantu modelis apraksta visas iespējamās formas, kas var būt orbitālei. |
| Elektromagnētiskie efekti | |
| Bora modelis neizskaidro Zēmana efektu (magnētiskā lauka efektu) vai Stārka efektu (elektriskā lauka efektu). | Kvantu modelis precīzi izskaidro Zēmana un Stārka efektus. |
| Kvantu skaitļi | |
| Bora modelis neapraksta kvantu skaitļus, izņemot galveno kvantu skaitu. | Kvantu modelis apraksta visus četrus kvantu skaitļus un elektrona raksturlielumus. |
Kopsavilkums - Bohr vs Quantum Model
Lai gan zinātnieki ierosināja vairākus dažādus atomu modeļus, visievērojamākie modeļi bija Bora modelis un kvantu modelis. Šie divi modeļi ir cieši saistīti, taču kvantu modelis ir daudz detalizētāks nekā Bora modelis. Saskaņā ar Bora modeli elektrons uzvedas kā daļiņa, savukārt kvantu modelis izskaidro, ka elektronam ir gan daļiņu, gan viļņu uzvedība. Šī ir galvenā atšķirība starp Boru un kvantu modeli.
Lejupielādēt Bohr vs Quantum Model PDF versiju
Varat lejupielādēt šī raksta PDF versiju un izmantot to bezsaistē, kā norādīts citēšanas piezīmēs. Lūdzu, lejupielādējiet PDF versiju šeit. Atšķirība starp Boru un kvantu modeli.
