Το Ατομικό Μοντέλο του Bohr

Παρουσιάστηκε από τον Δανέζ Φυσικό Niels Bohr το 1913. Σύμφωνα με αυτό το μοντέλο, το άτομο συνίσταται από ένα μικρό πυρήνα στο κέντρο και ηλεκτρόνια που περιστρέφονται σε κυκλικές τροχιές γύρω από τον πυρήνα - παρόμοια με το ηλιακό σύστημα. Ωστόσο, εδώ, η δύναμη που προκαλεί την ελκτική δύναμη είναι ηλεκτροστατική, όχι βαρυτική. Ο πυρήνας είναι θετικά φορτισμένος και τα ηλεκτρόνια είναι αρνητικά φορτισμένα. Περαιτέρω, ο Niels Bohr έδειξε ότι ο θετικά φορτισμένος πυρήνας αποτελείται από πρωτόνια και νετρόνια. Τα πρωτόνια είναι θετικά φορτισμένα και τα νετρόνια δεν έχουν καθόλου φορτίο. Ο Niels Bohr εισήγαγε την κβαντική θεωρία για να ξεπεράσει τις αδυναμίες του μοντέλου Rutherford. Σύμφωνα με αυτή τη θεωρία –

1. Τα ηλεκτρόνια περιστρέφονται γύρω από τον πυρήνα σε συγκεκριμένες τροχιές. Κάθε τροχιά έχει ένα συγκεκριμένο επίπεδο ενέργειας. Αυτές οι τροχιές ονομάζονται σταθερές τροχιές. Η τροχιά κοντά στον πυρήνα έχει χαμηλό επίπεδο ενέργειας, ενώ η εξωτερική τροχιά έχει υψηλό επίπεδο ενέργειας. Ένα ηλεκτρόνιο μπορεί να περιστρέφεται σε ένα συγκεκριμένο επίπεδο ενέργειας χωρίς να χάνει ενέργεια. Με την προσθήκη ενέργειας στο άτομο, το ηλεκτρόνιο μετακινείται σε τροχιά υψηλότερου επιπέδου ενέργειας.
   Αντιθέτως, όταν το ηλεκτρόνιο μετακινείται από την τροχιά υψηλότερου επιπέδου ενέργειας σε τροχιά χαμηλότερου επιπέδου ενέργειας, το ηλεκτρόνιο αποδίδει ενέργεια σε μικρά πακέτα. Αυτά τα μικρά πακέτα ονομάζονται quanta ή φωτόνια. Η ενέργεια του φωτόνιου δίνεται από,
   

   Όπου,
   ‘h’ είναι η σταθερά Planck,
   ‘υ’ είναι η συχνότητα του φωτός (σε Hz),
   ‘c’ είναι η ταχύτητα του φωτός (σε m/sec),
   ‘λ’ είναι το μήκος κύματος του εκλαμβανόμενου φωτός (σε μέτρα).

   

2. Η κεντρομόρφωση δύναμη λόγω της ηλεκτροστατικής ελκτικής δύναμης μεταξύ θετικά φορτισμένου πυρήνα και αρνητικά φορτισμένου ηλεκτρονίου είναι ίση με την κεντροφυγή δύναμη του ηλεκτρονίου που περιστρέφεται σε κυκλικές τροχιές.

3. Η γωνιακή ορμή του ηλεκτρονίου που περιστρέφεται σε κυκλικές τροχιές είναι ακέραιο πολλαπλάσιο του
   
   Όπου, n είναι ένας ακέραιος αριθμός που ονομάζεται κβαντικός αριθμός.

4. Ο ακτίνας της τροχιάς είναι ανάλογος με n2 και η ταχύτητα του ηλεκτρονίου είναι αντίστροφα ανάλογη με n. Αυτές οι υποθέσεις οδήγησαν σε αποτελέσματα που έχουν αποδειχθεί σωστά μετά από δοκιμές.

Αυτό το μοντέλο έχει και κάποιες αδυναμίες, οι οποίες είναι τα εξής-

1. Εφαρμόζεται σε άτομα με ένα ηλεκτρόνιο, δηλαδή το άτομο του υδρογόνου. Δεν μπορεί εύκολα να επεκταθεί για να εξηγήσει πιο περίπλοκα άτομα.

2. Δεν δίνει κανένα κανόνα ή περιορισμό σχετικά με τη μετάβαση ενός ηλεκτρονίου από μία τροχιά σε άλλη.

3. Εισήγαγε μόνο έναν κβαντικό αριθμό n. Ενώ, η πειραματική απόδειξη σχετικά με τη λεπτή δομή των φασματικών γραμμών υποδεικνύει την ανάγκη περισσότερων κβαντικών αριθμών.

4. Η ποσοτική εξήγηση της χημικής δεσμευτικής δεν μπορεί να εξηγηθεί από το μοντέλο του Bohr.

Δήλωση: Σέβασμα στο πρωτότυπο, καλά άρθρα αξίζουν κοινοποίηση, σε περίπτωση παραβίασης πνευματικών δικαιωμάτων παρακαλείται να επικοινωνήσετε για διαγραφή.