Pochopenie Bohrovej atómovej teórie

Vývoj vedy má z času na čas vplyv na ľudskú civilizáciu. Jedna z nich sa týka atómu, kde teória atómu existuje už niekoľko storočí pred naším letopočtom a vedci ho naďalej skúmajú pomocou rôznych experimentov, aby priniesli teórie užitočné pre vedu v budúcnosti.

Jedným z vedcov, ktorí skúmali atóm, je Niels Bohr, známy ako Bohrova atómová teória. Dánsky vedec predstavil Bohrov model atómu v roku 1913 tým, že opísal atóm ako malé, pozitívne nabité jadro obklopené elektrónmi pohybujúcimi sa po kruhových dráhach. Kde, kruhová obežná dráha obklopuje aj jadro.

Bohrov model atómu sa podobá slnečnej sústave, ale jeho gravitačná sila je nahradená elektrostatickou silou. Objav duálnych vlastností elektromagnetického žiarenia a experimenty ukazujúce na kvantizáciu energie pomohli Neilovi Bohrovi prísť s modelom atómu, ktorý dokázal prekonať niektoré slabosti Ruherfordovho modelu. Existuje 6 hlavných bodov z Bohrovej atómovej teórie, medzi ktoré patria:

  1. Elektróny v atóme vodíka krúžia okolo jadra po kruhovej dráhe, ale majú určitú energiu nazývanú obežné dráhy.
  2. Energia elektrónov na týchto dráhach je určená vzdialenosťou elektrónov od atómového jadra, čím ďalej od atómového jadra je energia elektrónov vyššia.
  3. Iba na obežných dráhach s určitou úrovňou energie môžu elektróny obklopiť jadro, alebo inak povedané, kvantovanú hladinu energie.
  4. Elektróny sa môžu pohybovať z nižšej energetickej úrovne na vyššiu energetickú hladinu, ak absorbujú dostatok energie.
  5. Elektróny sa môžu pohybovať z vyššej na nižšiu hladinu energie uvoľnením určitej energie.
  6. Energetická úroveň trajektórie elektrónov je násobkom celého čísla od 1 do nekonečna, ktoré sa nazýva kvantové číslo.

(Prečítajte si tiež: Klady a zápory Rutherfordovej atómovej teórie)

Bohrov model atómu vodíka

Bohrova atómová teória dokázala vysvetliť spektrá atómov vodíka a atómov s jednotlivými elektrónmi, nepodarilo sa jej však vysvetliť spektrá atómov s mnohými elektrónmi. V Bohrovom modeli pre atóm vodíka je potrebné poznamenať 6 dôležitých bodov, a to:

  1. Atóm vodíka má stacionárny stav, ktorý sa označuje ako n = 1,2,3 ,,,,, do nekonečna. Kde n je známe ako hlavné kvantové číslo.
  2. Polomer stacionárneho stavu je daný vzorcom: r n = n2a 0 ,, kde a 0 je známa ako Bohrov polomer a má hodnotu 52,9 pm.
  3. Energia danom stacionárnom stave (orbitálnej) v atóme vodíka je daná ako: En = - R H (1 / n 2) J na atóm, kde R H sa nazýva Rydberg konštantná. = -2,18 x 10 - 18 J na atóm.
  4. Elektrónová energia zo stacionárneho stavu (En) je pre atóm vodíka vždy negatívna.
  5. Bohrovu teóriu pre atóm vodíka možno použiť aj na ióny ako He +, Li 2+, Be 3+, ktoré majú iba jeden elektrón.

Výhody a obmedzenia

Rovnako ako u iných atómových teórií, Bohrova atómová teória má svoje výhody a nevýhody. Pokiaľ je atóm okrem iného stabilný, pretože elektróny nemôžu na určitej obežnej dráhe stratiť energiu, vysvetľuje Bohrova atómová teória spektrum čiary atómu vodíka.

Čo sa týka okrem iného obmedzení Bohrovej atómovej teórie; Táto teória nedokáže vysvetliť spektrum viac elektrónových atómových čiar, nedokáže vysvetliť oddelenie spektrálnych čiar v prítomnosti magnetického poľa (Zeemanov efekt) alebo elektrického poľa (ostrý efekt), nedokáže vysvetliť relatívnu intenzitu spektrálnych čiar.