Атомните модели възникнаха от необходимостта да се обясни структурата на атомите. Когато бяха представени нови доказателства за конституцията на атомите, нов атомен модел се опита да изясни констатациите.
Гръцките философи Демокрит и Левкипо през V век; ° С. наречен атом, от гръцки ατoμoν, неделимата частица и най-малката част от материята.
Въпреки че концепцията за атома е стара, развитието на атомните теории датира от 19 и 20 век. Следователно основните атомни модели, разработени за разбиране на природата на материята, са:
- Атомният модел на Далтън (1803) - "Билярдна топка"
- Thomson Atomic Model (1898) - "Модел за пудинг от дъжд"
- Атомният модел на Ръдърфорд (1911) - "Ядрен модел"
- Атомният модел на Бор (1913) - "Планетарният модел"
- Квантов атомен модел (1926) - "Електронен облачен модел"
Атомният модел на Далтън
Първият признат опит за описване на атоми идва от английския учен Джон Далтън (1766-1844) в модел, който става популярен като „билярдна топка“.
Атомът на Далтън (1803): масивна, неделима и неразрушима сфера.
Според Далтън:
- Всички вещества се образуват от атоми;
- Атомите на химичния елемент са еднакви по размер и характеристики, докато тези на различните химични елементи са различни;
- Веществата са резултат от химическа реакция, която се състои от рекомбинация на атоми.
Отрицателни точки: Тъй като електроните все още не са били известни, когато Далтън формулира теорията си, тези частици, които сега знаем, че са част от атомите, не са били разглеждани.
Научете повече за Атомният модел на Далтън.
Thomson Atomic Model
Джоузеф Джон Томсън (1856-1940) е отговорен за откриването на съществуването на електрони, частици, снабдени с отрицателен заряд и които са част от атомите. Това откритие отмени атомната теория на Далтън, че атомът е неделим, но образуван от още по-малки частици и поради това става известен като „пудинг от стафиди“.
Атомът на Томсън (1898): положително заредена сфера с фиксирани електрони.
Според Томсън:
- Атомът е електрически неутрален;
- Електроните се прикрепят към положително заредена повърхност;
- Налице е отблъскване между електроните, разпределени в атомите.
Отрицателни точки: Въпреки че Томсън взе предвид съществуването на електрони, атомът не е положителна сфера, а по-скоро е надарен с положително заредени частици, протоните, идентифицирани през 1886 г. от учения Юджийн Голдщайн и потвърдени по-късно от Ърнест Ръдърфорд.
Научете повече за Атомен модел на Томсън.
Атомният модел на Ръдърфорд
Чрез своите експерименти Ърнест Ръдърфорд (1871-1937) успява да докаже, че атомът не е неделима частица, както се смята, а че е образуван от по-малки частици.
Атомът на Ръдърфорд (1911): около него в електросферата са разположени положително заредени ядро и електрони.
Според Ръдърфорд:
- Атомът има централна област с висока концентрация на положителен заряд;
- Масата на атома е концентрирана в централната му област;
- Електроните са по-леки и са разположени около ядрото, регион, който съдържа много празни пространства.
Отрицателни точки: Атомното ядро не само има положително заредени частици, но има и други субатомни частици, неутроните, открити от Джеймс Чадуик през 1932 г. Освен това моделът, предложен от Ръдърфорд, не обяснява излъчването на светлина от атомите.
Научете повече за Ръдърфордски атомен модел.
Атомният модел на Бор
Опитвайки се да обясня защо елементите излъчват характерни цветове, когато са изложени на някои условия и въз основа на Атомният модел на Ръдърфорд, Нилс Бор (1885-1962) предлага атомна теория, която обяснява излъчването на светлина в определени честоти.
Атомът на Бор (1913): електроните се движат във фиксирани кръгови слоеве около ядрото.
Според Бор:
- Електроните се движат в слоевете около ядрото;
- Слоевете около ядрото имат специфични енергийни стойности;
- За да стигне до най-външното ниво, електронът трябва да абсорбира енергия. След завръщането си в слой по-близо до ядрото, електронът освобождава енергия.
Отрицателни точки: Не може да се каже, че електроните се движат около ядрото във фиксирани позиции като планети около Слънцето.
Научете повече за Атомният модел на Бор.
Квантов атомен модел
Много учени са допринесли за развитието на квантовата механика, която се опитва да обясни "по-реалната" структура на a атом чрез комбинацията от няколко проучвания и следователно тя е най-сложната.
Квантов атом (1926): ядрото е изградено от протони (положителен заряд) и неутрони (нулев заряд), а електроните (отрицателен заряд) образуват електронен облак около ядрото.
Според квантовия атомен модел:
- Ядрото е изградено от протони и неутрони. Тъй като само протоните имат заряд, ядрото е заредено положително;
- Електроните образуват електронен облак около ядрото;
- Електроните се движат по орбитали, в триизмерно пространство;
- Точното положение на електрона не може да бъде определено. Това, което се прави, са изчисления, които определят вероятността от региона, че електронът ще бъде в даден момент.
Вие квантови числа имат функцията да локализират електроните. Те:
О главно квантово число (n) представлява енергийните нива, тоест електронните слоеве на атома.
О вторично квантово число (l) обозначава енергийните поднива, т.е. енергийното подниво, към което принадлежи електронът.
О магнитно квантово число (m) е тази, която показва орбитата, където се срещат електроните.
Научете повече за атомни модели и тествайте знанията си с упражнения върху атомни модели.
