ظهرت النماذج الذرية من الحاجة إلى شرح بنية الذرات. عندما تم تقديم دليل جديد حول تكوين الذرات ، حاول نموذج ذري جديد توضيح النتائج.
الفلاسفة اليونانيون ديموقريطس وليوسيبو في القرن الخامس ؛ ج. تسمى الذرة ، من اليونانية ατoμoν، الجسيم غير القابل للتجزئة وأصغر جزء من المادة.
على الرغم من أن مفهوم الذرة قديم ، إلا أن تطور النظريات الذرية يعود إلى القرنين التاسع عشر والعشرين. لذلك ، فإن النماذج الذرية الرئيسية التي تم تطويرها لفهم طبيعة المادة كانت:
- نموذج دالتون الذري (1803) - "نموذج كرة البلياردو"
- نموذج طومسون الذري (1898) - "نموذج بودنغ المطر"
- نموذج رذرفورد الذري (1911) - "النموذج النووي"
- نموذج بوهر الذري (1913) - "نموذج كوكبي"
- النموذج الذري الكمومي (1926) - "نموذج السحابة الإلكترونية"
نموذج دالتون الذري
جاءت أول محاولة معروفة لوصف الذرات من العالم الإنجليزي جون دالتون (1766-1844) في نموذج عُرف شعبياً باسم "كرة البلياردو".
دالتون أتوم (1803): كرة ضخمة وغير قابلة للتجزئة وغير قابلة للتدمير.
وفقًا لدالتون:
- تتكون جميع المواد من الذرات ؛
- ذرات العنصر الكيميائي متطابقة في الحجم والخصائص ، بينما تختلف ذرات العناصر الكيميائية المختلفة ؛
- المواد هي نتيجة تفاعل كيميائي يتكون من إعادة تركيب الذرات.
النقاط السلبية: نظرًا لأن الإلكترونات لم تكن معروفة بعد عندما صاغ دالتون نظريته ، لم يتم النظر في هذه الجسيمات ، التي نعرف الآن أنها جزء من الذرات.
تعلم المزيد عن نموذج دالتون الذري.
نموذج طومسون الذري
كان جوزيف جون طومسون (1856-1940) مسؤولاً عن اكتشاف وجود الإلكترونات ، والجسيمات التي تحمل شحنة سالبة والتي تشكل جزءًا من الذرات. قلب هذا الاكتشاف نظرية دالتون الذرية القائلة بأن الذرة غير قابلة للتجزئة ، لكنها تتكون من جسيمات أصغر ، وبالتالي أصبحت تعرف باسم "بودنغ الزبيب".
ذرة طومسون (1898): كرة موجبة الشحنة مع إلكترونات ثابتة.
بحسب طومسون:
- الذرة محايدة كهربائيا.
- تلتصق الإلكترونات بسطح موجب الشحنة ؛
- هناك تنافر بين الإلكترونات الموزعة في الذرات.
النقاط السلبية: على الرغم من أن طومسون أخذ في الاعتبار وجود الإلكترونات ، إلا أن الذرة ليست كرة موجبة ، بل إنها تتمتع ب جسيمات موجبة الشحنة ، البروتونات ، تم تحديدها في عام 1886 من قبل العالم يوجين غولدشتاين وأكدها لاحقًا إرنست رذرفورد.
تعلم المزيد عن نموذج طومسون الذري.
نموذج رذرفورد الذري
تمكن إرنست رذرفورد (1871-1937) من خلال تجاربه من إثبات أن الذرة لم تكن جسيمًا غير قابل للتجزئة كما يُعتقد ، ولكنها تشكلت من جسيمات أصغر.
ذرة رذرفورد (1911): توجد نواة موجبة الشحنة والإلكترونات حولها في الغلاف الكهربائي.
بحسب رذرفورد:
- تحتوي الذرة على منطقة مركزية ذات تركيز عالٍ من الشحنة الموجبة ؛
- تتركز كتلة الذرة في منطقتها الوسطى ؛
- الإلكترونات أخف وزنا وتقع حول النواة ، وهي منطقة تحتوي على العديد من المساحات الفارغة.
النقاط السلبية: لا تحتوي النواة الذرية على جسيمات موجبة الشحنة فحسب ، بل توجد أيضًا جسيمات دون ذرية أخرى ، وهي النيوترونات ، التي اكتشفها جيمس تشادويك في عام 1932. علاوة على ذلك ، فإن النموذج الذي اقترحه رذرفورد لم يفسر انبعاث الضوء بواسطة الذرات.
تعلم المزيد عن نموذج رذرفورد الذري.
نموذج بوهر الذري
السعي لشرح سبب إصدار العناصر لألوان مميزة عند تعرضها لبعض الظروف وبناءً على اقترح نموذج رذرفورد الذري ، نيلز بور (1885-1962) نظرية ذرية تشرح انبعاث الضوء بشكل معين. الترددات.
ذرة بوهر (1913): تتحرك الإلكترونات في طبقات دائرية ثابتة حول النواة.
بحسب بوهر:
- تتحرك الإلكترونات في الطبقات حول النواة ؛
- الطبقات حول اللب لها قيم طاقة محددة ؛
- للانتقال إلى مستوى خارجي أكثر ، يجب أن يمتص الإلكترون الطاقة. عند العودة إلى طبقة أقرب إلى النواة ، يطلق الإلكترون طاقة.
النقاط السلبية: لا يمكن القول أن الإلكترونات تتحرك حول النواة في مواقع ثابتة مثل الكواكب حول الشمس.
تعلم المزيد عن نموذج بوهر الذري.
النموذج الذري الكمي
ساهم العديد من العلماء في تطوير ميكانيكا الكم ، والتي تحاول تفسير البنية "الأكثر واقعية" لـ a ذرة من خلال الجمع بين العديد من الدراسات ، وبالتالي فهو الأكثر تعقيدًا.
ذرة الكم (1926): تتكون النواة من البروتونات (شحنة موجبة) والنيوترونات (صفر شحنة) والإلكترونات (شحنة سالبة) تشكل سحابة إلكترونية حول النواة.
وفقًا للنموذج الذري الكمي:
- تتكون النواة من البروتونات والنيوترونات. نظرًا لأن البروتونات فقط لها شحنة ، فإن النواة مشحونة إيجابياً ؛
- تشكل الإلكترونات سحابة إلكترونية حول النواة ؛
- تتحرك الإلكترونات في مدارات ، في فضاء ثلاثي الأبعاد ؛
- لا يمكن تحديد الموقع الدقيق للإلكترون. ما يتم إجراؤه هو حسابات تحدد احتمالية المنطقة التي سيكون فيها الإلكترون في وقت معين.
أنت عدد الكمية لها وظيفة تحديد موقع الإلكترونات. هل هم:
ا عدد الكم الرئيسي (ن) يمثل مستويات الطاقة ، أي الطبقات الإلكترونية للذرة.
ا رقم الكم الثانوي (ل) يشير إلى المستويات الفرعية للطاقة ، أي المستوى الفرعي للطاقة الذي ينتمي إليه الإلكترون.
ا عدد الكم المغناطيسي (م) هو الذي يشير إلى المدار حيث تلتقي الإلكترونات.
تعلم المزيد عن النماذج الذرية واختبر معلوماتك مع تمارين على النماذج الذرية.
