atommodeller

Kemi

2022

Vi förklarar vad atommodeller är och hur de har utvecklats, från antiken till modern tid.

Dessa modeller försöker i grunden förklara vad materia består av.

Vad är atommodeller?

Atommodeller är kända som de olika grafiska representationerna av strukturera och driften av atomer. Atommodeller har utvecklats genom historien om mänskligheten från de idéer som i varje era hanterades angående sammansättningen av de materia.

De första atommodellerna går tillbaka till den klassiska antiken, då filosofer och naturforskare vågade tänka och härleda sammansättningen av saker som existerar, det vill säga av materia.

Atommodell av Demokritos (450 f.Kr.)

"Universums atomteorin" skapades av den grekiske filosofen Demokritos tillsammans med hans mentor Leucippus. På den tiden kunskap uppnåddes inte genom experimenterande, men genom resonemang logiskt, baserat på formulering och diskussion av idéer.

Demokritos föreslog att världen bestod av mycket små och odelbara partiklar, av existens evig, homogen och inkompressibel, vars enda skillnader var i form och storlek, aldrig i inre funktion. Är partiklar de döptes som "atomer", ett ord som kommer från grekiskan atémnein y betyder "odelbar".

Enligt Demokrit, materiens egenskaper de bestämdes av hur atomerna grupperades. Senare filosofer som Epicurus lade till teorin rörelse slumpmässiga atomer.

Daltons atommodell (1803 e.Kr.)

Den första atommodellen med vetenskapliga baser föddes inom kemi, föreslagen av John Dalton i hans "Atomic Postulates". Han hävdade att allt var gjort av atomer, odelbart och oförstörbart, även med hjälp av kemiska reaktioner.

Dalton föreslog att atomerna i samma kemiska element var lika med varandra och hade samma massa och lika egenskaper. Å andra sidan föreslog han begreppet relativ atomvikt (vikten av varje element i förhållande till vikten av väte), och jämförde massorna av varje element med massan av väte. Han föreslog också att atomer kan kombineras med varandra för att bilda kemiska föreningar.

Daltons teori hade några brister. Han hävdade att kemiska föreningar bildades med hjälp av minsta möjliga atomer av deras grundämnen. Till exempel molekylen av VattenEnligt Dalton skulle det vara HO och inte H2O, vilket är den korrekta formeln. Å andra sidan sa han att elementen i gasformigt tillstånd De var alltid monoatomiska (uppbyggda av en enda atom), vad vi vet är inte verkligt.

Lewis atommodell (1902 e.Kr.)

Även kallad "Model of the Cubic Atom", i denna Lewis-modell föreslog strukturen av atomerna fördelade i form av en kub, i vars åtta hörn var elektroner. Detta möjliggjorde framsteg i studiet av valenser atomär och kemiska länkar, särskilt efter dess uppdatering av Irving Langmuir 1919, där han höjde "den kubiska oktettens atom".

Dessa studier låg till grund för vad som idag kallas Lewis-diagrammet, ett mycket användbart verktyg för att förklara kovalent bindning.

Thomsons atommodell (1904 e.Kr.)

Thomson antog att atomer var sfäriska med elektroner inbäddade i dem.

Föreslog av J. J. Thomson, upptäckare av elektronen 1897, är denna modell före upptäckten av protoner Y neutroner, så han antog att atomer bestod av en positivt laddad sfär och negativt laddade elektroner var inbäddade i den, som russin i pudding. Salighet liknelse Han gav modellen epitetet "Raisin Pudding Model".

Denna modell gjorde en felaktig förutsägelse av den positiva laddningen på atomen, eftersom den angav att den var fördelad över hela atomen. Senare korrigerades detta i Rutherfords modell där atomkärnan definierades.

Rutherfords atommodell (1911 e.Kr.)

Ernest Rutherford gjorde en serie av experiment 1911 från bladguld. I dessa experiment bestämde han att atomen är sammansatt av en positivt laddad atomkärna (där det mesta av dess massa är koncentrerad) och elektroner, som fritt roterar runt denna kärna. I denna modell föreslås förekomsten av atomkärnan för första gången.

Bohrs atommodell (1913 e.Kr.)

När de hoppar från en omloppsbana till en annan avger elektronerna en foton som skiljer energin mellan banorna.

Denna modell börjar i världen av fysisk till kvantpostulat, så det anses vara en övergång mellan klassisk mekanik och kvant. Den danske fysikern Niels Bohr föreslog denna modell för att förklara hur elektroner kan ha stabila banor (eller stabila energinivåer) som omger kärnan. Det förklarar också varför atomer har karakteristiska emissionsspektra.

I de spektra som utfördes för många atomer observerades det att elektroner med samma energinivå hade olika energier. Detta visade att det fanns fel i modellen och att det måste finnas energidelnivåer på varje energinivå.

Bohrs modell sammanfattas i tre postulat:

  • Elektroner spårar cirkulära banor runt kärnan utan att bestråla Energi.
  • De banor som tillåts för elektroner är de med ett visst värde på rörelsemängd (L) (mängden rotation av ett föremål) som är en heltalsmultipel av värdet, där h = 6,6260664 × 10-34 och n = 1, 2, 3 ….
  • Elektroner avger eller absorberar energi när de hoppar från en bana till en annan och på så sätt sänder de ut en foton som representerar skillnaden i energi mellan de två banorna.

Sommerfelds atommodell (1916 e.Kr.)

Sommerfelds modell baserades delvis på Albert Einsteins relativistiska postulat.

Denna modell föreslogs av Arnold Sommerfield för att försöka täcka bristerna i Bohr-modellen.

Den baserades delvis på Albert Einsteins relativistiska postulat. Bland dess modifieringar är påståendet att elektronernas banor var cirkulära eller elliptiska, att elektronerna hade elektriskt flöde gemener och att det från den andra energinivån fanns två eller flera undernivåer.

Schrödingers atommodell (1926 e.Kr.)

Föreslog av Erwin Schrödinger från studierna av Bohr och Sommerfeld, uppfattade han elektroner som vågningar av materia, vilket möjliggjorde den efterföljande formuleringen av en probabilistisk tolkning av vågfunktionen (en storleksordning som tjänar till att beskriva sannolikhet hitta en partikel i rymden) av Max Born.

Det betyder att du sannolikt kan studera positionen för en elektron eller dess kvantitet av rörelse men inte båda samtidigt, på grund av Heisenbergs osäkerhetsprincip.

Detta är den atommodell som gällde i början av XXI-talet, med några senare tillägg. Den är känd som "Quantum-Undulatory Model".

!-- GDPR -->