Mô hình Nguyên tử của Bohr

Nó được giới thiệu bởi nhà vật lý người Đan Mạch Niels Bohr vào năm 1913. Theo mô hình này, nguyên tử bao gồm một hạt nhân nhỏ ở trung tâm và các electron quay xung quanh hạt nhân theo các quỹ đạo tròn - tương tự như hệ mặt trời. Tuy nhiên, lực hấp dẫn ở đây được cung cấp bởi lực tĩnh điện thay vì lực hấp dẫn. Hạt nhân mang điện tích dương và electron mang điện tích âm. Niels Bohr tiếp tục minh họa rằng hạt nhân mang điện tích dương bao gồm proton và neutron. Proton mang điện tích dương và neutron không có điện tích. Niels Bohr đã giới thiệu thuyết lượng tử để khắc phục những hạn chế của mô hình nguyên tử của Rutherford. Theo thuyết này -

1. Các electron quay xung quanh hạt nhân theo các quỹ đạo nhất định. Mỗi quỹ đạo có một mức năng lượng nhất định. Các quỹ đạo này được gọi là quỹ đạo tĩnh. Quỹ đạo gần hạt nhân có mức năng lượng thấp và quỹ đạo ngoài cùng có mức năng lượng cao hơn. Một electron có thể quay trong một mức năng lượng mà không mất bất kỳ năng lượng nào. Khi thêm năng lượng vào nguyên tử, electron sẽ nhảy đến quỹ đạo có mức năng lượng cao hơn.
   Ngược lại, khi electron nhảy từ quỹ đạo có mức năng lượng cao hơn đến quỹ đạo có mức năng lượng thấp hơn, electron sẽ phát ra năng lượng dưới dạng các gói nhỏ. Những gói nhỏ này được gọi là quanta hoặc photon. Năng lượng của photon được tính bằng,
   

   Trong đó,
   ‘h’ là hằng số Plank,
   ‘υ’ là tần số ánh sáng (tính theo Hz),
   ‘c’ là tốc độ ánh sáng (tính theo m/giây),
   ‘λ’ là bước sóng của ánh sáng phát ra (tính theo mét).

   

2. Lực hướng tâm do sự hấp dẫn tĩnh điện giữa hạt nhân mang điện tích dương và electron mang điện tích âm bằng với lực li tâm của electron chuyển động theo các quỹ đạo tròn.

3. Mômen góc của electron chuyển động theo các quỹ đạo tròn là bội số nguyên của
   
   Trong đó, n là một số nguyên được gọi là số lượng tử.

4. Bán kính của quỹ đạo tỷ lệ thuận với n2 và vận tốc của electron tỷ lệ nghịch với n. Những giả định này dẫn đến kết quả đã được kiểm chứng là chính xác.

Mô hình này cũng có một số khuyết điểm được liệt kê dưới đây -

1. Nó chỉ áp dụng cho nguyên tử một electron, tức là nguyên tử hydro. Nó không thể dễ dàng mở rộng để giải thích các nguyên tử phức tạp hơn.

2. Nó không đưa ra quy tắc hay hạn chế nào về quá trình chuyển dịch của electron từ quỹ đạo này sang quỹ đạo khác.

3. Nó chỉ giới thiệu một số lượng tử n. Trong khi đó, bằng chứng thực nghiệm về cấu trúc tinh vi của các đường phổ đề xuất thêm các số lượng tử bổ sung.

4. Giải thích định lượng về liên kết hóa học không thể được giải thích bằng mô hình nguyên tử của Bohr.

Tuyên bố: tôn trọng bản gốc, bài viết tốt đáng chia sẻ, nếu có vi phạm vui lòng liên hệ để xóa.