• Mitä ovat atomimallit?
• Demokritoksen atomimalli (450 eKr.)
• Daltonin atomimalli (1803 jKr)
• Lewisin atomimalli (1902 jKr)
• Thomsonin atomimalli (1904 jKr.)
• Rutherfordin atomimalli (1911 jKr.)
• Bohrin atomimalli (1913 jKr.)
• Sommerfeldin atomimalli (1916 jKr)
• Schrödingerin atomimalli (1926 jKr.)

Selitämme, mitä atomimallit ovat ja miten ne ovat kehittyneet muinaisista ajoista nykyaikaan.

Nämä mallit pyrkivät pohjimmiltaan selittämään, mistä aine on tehty.

Mitä ovat atomimallit?

Atomimalleja kutsutaan erilaisiksi graafisiksi esityksiksi rakenne ja toiminta atomeja. Atomimalleja on kehitetty kautta historian ihmiskunta ajatuksista, joita kullakin aikakaudella käsiteltiin koskien sen kokoonpanoa asia.

Ensimmäiset atomimallit juontavat juurensa klassiseen antiikin aikaan, jolloin filosofit ja luonnontieteilijät uskalsivat ajatella ja päätellä olemassa olevien asioiden, toisin sanoen aineen, koostumusta.

Demokritoksen atomimalli (450 eKr.)

"Universumin atomiteorian" loi kreikkalainen filosofi Demokritos yhdessä mentorinsa Leucippusin kanssa. Tuolloin tietoa ei saavutettu kokeilu, mutta kautta perustelut loogista, joka perustuu ajatusten muotoiluun ja keskusteluun.

Demokritos ehdotti, että maailma koostui hyvin pienistä ja jakamattomista hiukkasista olemassaolo ikuinen, homogeeninen ja kokoonpuristumaton, jonka ainoat erot olivat muodossa ja koossa, ei koskaan sisäisessä toiminnassa. Are hiukkasia heidät kastettiin "atomeiksi", sana, joka tulee kreikasta atémnein y tarkoittaa "jakamaton".

Demokritoksen mukaan aineen ominaisuuksia ne määräytyivät atomien ryhmittelytavan mukaan. Myöhemmät filosofit, kuten Epikuros, lisäsivät teoriaan liikettä atomien satunnainen.

Daltonin atomimalli (1803 jKr)

Ensimmäinen atomimalli tieteellisillä perusteilla syntyi kemiaJohn Dalton ehdotti "Atomic Postulates" -kirjassaan. Hän väitti, että kaikki oli tehty atomeista, jakamattomista ja tuhoutumattomista, jopa niiden avulla kemialliset reaktiot.

Dalton ehdotti, että saman kemiallisen alkuaineen atomit ovat keskenään samanarvoisia ja niillä on sama massa- ja yhtäläiset ominaisuudet. Toisaalta hän ehdotti suhteellisen atomipainon käsitettä (kunkin alkuaineen paino suhteessa vedyn painoon) vertaamalla kunkin alkuaineen massoja vedyn massaan. Hän ehdotti myös, että atomit voivat yhdistyä keskenään muodostaen kemiallisia yhdisteitä.

Daltonin teoriassa oli joitain puutteita. Hän väitti, että kemialliset yhdisteet muodostettiin käyttämällä mahdollisimman vähän alkuaineatomeja. Esimerkiksi molekyyli VesiDaltonin mukaan se olisi HO eikä H2O, mikä on oikea kaava. Toisaalta hän sanoi, että elementit sisällä kaasumainen tila Ne olivat aina monoatomisia (koostuivat yhdestä atomista), minkä tiedämme, ei ole todellista.

Lewisin atomimalli (1902 jKr)

Kutsutaan myös "Kuutioatomin malliksi", tässä Lewis-mallissa ehdotettiin kuution muodossa jakautuneiden atomien rakennetta, jonka kahdeksan kärkeä olivat elektroneja. Tämä mahdollisti tutkimuksen edistymisen valenssit atomi ja kemiallisia linkkejäVarsinkin Irving Langmuirin vuonna 1919 tekemän päivityksen jälkeen, jossa hän nosti "kuutioktein atomin".

Nämä tutkimukset olivat perustana sille, mitä nykyään kutsutaan Lewis-kaavioksi, joka on erittäin hyödyllinen työkalu kovalenttisen sidoksen selittämiseen.

Thomsonin atomimalli (1904 jKr.)

Thomson oletti, että atomit olivat pallomaisia ​​ja niihin oli upotettu elektroneja.

J. J. Thomsonin, elektronin vuonna 1897 löytäjä, ehdottama malli on ennen elektronin löytämistä. protonit Y neutroneja, joten hän oletti, että atomit koostuivat positiivisesti varautuneesta pallosta ja negatiivisesti varautuneita elektroneja oli upotettu siihen, kuten rusinoita vanukkaan. autuus metafora Hän antoi mallille epiteetin "Rusinapudding Model".

Tämä malli teki väärän ennusteen atomin positiivisesta varauksesta, koska se väitti, että se oli jakautunut koko atomille. Myöhemmin tämä korjattiin Rutherfordin mallissa, jossa atomiydin määriteltiin.

Rutherfordin atomimalli (1911 jKr.)

Ernest Rutherford teki sarjan kokeiluja vuonna 1911 lehtikullasta. Näissä kokeissa hän päätti, että atomi koostuu positiivisesti varautuneesta atomiytimestä (johon suurin osa sen massasta on keskittynyt) ja elektroneista, jotka pyörivät vapaasti tämän ytimen ympäri. Tässä mallissa atomiytimen olemassaolo ehdotetaan ensimmäistä kertaa.

Bohrin atomimalli (1913 jKr.)

Kun elektronit hyppäävät kiertoradalta toiselle, ne lähettävät fotonin, joka erottaa kiertoradan välisen energian.

Tämä malli alkaa maailmasta fyysistä kvanttipostulaatteihin, joten sitä pidetään siirtymänä klassisen mekaniikan ja kvantti. Tanskalainen fyysikko Niels Bohr ehdotti tätä mallia selittämään, kuinka elektroneilla voi olla vakaat kiertoradat (tai vakaat energiatasot) ydintä ympäröivillä. Se selittää myös, miksi atomeilla on ominaiset emissiospektrit.

Monille atomeille tehdyissä spektreissä havaittiin, että saman energiatason elektroneilla oli eri energiat. Tämä osoitti, että mallissa oli virheitä ja että kullakin energiatasolla täytyy olla energia-alatasoja.

Bohrin malli on tiivistetty kolmeen postulaattiin:

• Elektronit jäljittävät pyöreitä kiertoradoja ytimen ympärillä säteilyttämättä Energiaa.
• Elektroneille sallitut kiertoradat ovat sellaisia, joiden kulmamomentti (L) (kohteen pyörimismäärä) on arvon kokonaislukukerrannainen, missä h = 6,6260664 × 10-34 ja n = 1, 2, 3 ….
• Elektronit emittoivat tai absorboivat energiaa hyppääessään kiertoradalta toiselle ja lähettäessään näin fotonin, joka edustaa näiden kahden kiertoradan välistä energiaeroa.

Sommerfeldin atomimalli (1916 jKr)

Sommerfeldin malli perustui osittain Albert Einsteinin relativistisiin postulaatteihin.

Tätä mallia ehdotti Arnold Sommerfield yrittääkseen peittää Bohrin mallin puutteet.

Se perustui osittain Albert Einsteinin relativistisiin postulaatteihin. Sen muunnelmien joukossa on väite, että elektronien kiertoradat olivat pyöreitä tai elliptisiä, että elektroneissa oli sähköinen virtaus pienet kirjaimet ja että toiselta energiatasolta oli kaksi tai useampia alitasoja.

Schrödingerin atomimalli (1926 jKr.)

Erwin Schrödingerin Bohrin ja Sommerfeldin tutkimuksista ehdottamana hän käsitteli elektronit aineen aaltoiluna, mikä mahdollisti myöhemmän todennäköisyyden tulkinnan aaltofunktiosta (suuruus, joka kuvaa aaltofunktiota). todennäköisyys hiukkasen löytäminen avaruudesta) Max Born.

Tämä tarkoittaa, että voit tutkia todennäköisyydellä elektronin sijaintia tai sen määrää liikettä mutta ei molempia samanaikaisesti Heisenbergin epävarmuusperiaatteen vuoksi.

Tämä on 1900-luvun alussa voimassa ollut atomimalli muutamilla myöhemmillä lisäyksillä. Se tunnetaan nimellä "quantum-Undulatory Model".