kemia Ei-Majoreille

miten tämän työläisen energia muuttuu, kun hän kiipeää ylös ja alas tikkaita?

tikkaiden kiipeäminen vie energiaa. Joka askeleella työnnät itseäsi painovoimaa vastaan ja keräät potentiaalienergiaa. Alas palaaminen vapauttaa potentiaalienergian, kun laskeudut askel askeleelta. Jos et ole varovainen, voit vapauttaa potentiaalienergian kerralla, kun putoat tikkailta (ei koskaan hyvä idea). Lisäksi nouset tai laskeudut portaittain. Tikkailla ei ole” välissä ” – asentoa-jalkasi osuu joko Puolaan tai se osuu tyhjään tilaan ja olet pulassa, kunnes löydät Puolan, jolla seistä.

vedyn emissiospektrien ja valosähköisen ilmiön löydösten jälkeen tanskalainen fyysikko Niels Bohr (1885-1962) ehdotti atomista uutta mallia vuonna 1915. Bohr ehdotti, että elektronit eivät säteile energiaa kiertäessään ydintä, vaan ne ovat olemassa vakioenergiatiloissa, joita hän kutsui stationaarisiksi tiloiksi. Tämä tarkoittaa, että elektronit kiertävät kiinteällä etäisyydellä ytimestä (KS.kuva alla). Bohrin työ perustui pääasiassa vedyn emissiospektreihin. Tätä kutsutaan myös atomin planeettamalliksi. Se selitti vetyatomin sisäisen toiminnan. Bohr sai työstään Nobelin fysiikanpalkinnon vuonna 1922.

kuva 1. Bohrin atomimallin vetypäästöspektrit.

Bohr selitti, että elektroneja voidaan siirtää eri orbitaaleille lisäämällä energiaa. Kun energia poistuu, elektronit palaavat takaisin maatilaansa ja lähettävät vastaavan määrän energiaa-valon kvanttia eli fotonia. Tämä oli perustana sille, mitä myöhemmin alettiin kutsua kvanttiteoriaksi . Tämä on teoria, joka perustuu siihen periaatteeseen, että aineella ja energialla on sekä hiukkasten että aaltojen ominaisuudet. Se selittää monenlaisia fysikaalisia ilmiöitä, kuten energian ja aineen erillisten pakettien olemassaolon, epävarmuusperiaatteen ja poissulkemisen periaatteen.

Bohrin mallin, jota usein kutsutaan planeettamalliksi, mukaan elektronit kiertävät atomin ydintä erityisillä sallituilla radoilla, joita kutsutaan orbitaaleiksi. Kun elektroni on jollakin näistä orbitaaleista, sen energia on kiinteä. Vetyatomin maatila, jossa sen energia on pienin, on silloin, kun elektroni on ydintä lähinnä olevalla kiertoradalla. Kauempana ytimestä sijaitsevat kiertoradat ovat kaikki peräkkäin energialtaan suurempia. Elektroni ei saa vallata mitään orbitaalien välisistä tiloista. Jokapäiväinen analogia Bohrin malliin on tikapuiden puolat. Kun siirryt ylös tai alas tikkaita, voit vain miehittää tiettyjä puolia eikä voi olla välilyöntejä puolien välissä. Tikkaiden ylittäminen lisää potentiaalienergiaasi, kun taas tikkaiden alas siirtyminen vähentää energiaasi.

Bohrin työ vaikutti voimakkaasti siihen, että me nykyään ymmärrämme atomin sisäisen toiminnan. Hänen mallinsa toimi kuitenkin hyvin selityksenä vetyatomin päästöille, mutta oli vakavasti rajoitettu, kun sitä sovellettiin muihin atomeihin. Pian sen jälkeen, kun Bohr julkaisi planeettamallinsa atomista, tehtiin useita uusia löytöjä, jotka johtivat jälleen kerran uudistettuun näkemykseen atomista.

käytäntö

käytä alla olevaa linkkiä vastataksesi seuraaviin kysymyksiin:

What Is Bohr’s Atomic Model?

1. miten elektroni muuttaa orbitaaliaan?
2. mihin Bohrin malli perustui?
3. mitä Bohr uskoi kiertoradoista?
4. toimiiko Bohrin malli kaikille atomeille?

Sanasto