ספקטרום אלקטרומגנטי ומבנה אטום

כפי שמוצג בטקסטים "ספקטרום אלקטרומגנטי של אלמנטים כימיים"ו"ספקטרום פליטה וקליטה וחוקי קירכהוף”, ספקטרום הפליטה הרציף של כל יסוד כימי שונה.

אז להלן יש לנו את הספקטרום המובהק של כמה מהאלמנטים האלה:

אין שני יסודות כימיים בעלי ספקטרום פליטה זהה

לפיכך, הפיזיקאי הדני נילס בוהר (1885-1962) הבין שזה יכול להיות קשור למבנה האטום של כל אחד מהיסודות הללו. אז הוא הציע מודל אטומי שהשלים את המודל של רתרפורד, אך התמקד בהתנהגות האלקטרונים הסובבים בגרעין האטום.

זמן מה קודם לכן הציע מקס פלאנק (1858-1947) תיאוריה לפיה אלקטרונים הם לכמת, במובן שהם פולטים וסופגים כמויות ספציפיות של אנרגיה, כאילו היו חבילות אנרגיה קטנות, שהוא כינה כמה (קוונטית, בלשון יחיד).

לפיכך, הציע בוהר את הדברים הבאים: מכיוון שלכל יסוד יש ספקטרום אחר, לכל יסוד יש באטום אלקטרונים של אנרגיות קבועות ושונות מאלמנט לאלמנט.

כל אלקטרון יכול להישאר רק במסלול ספציפי מסוים, מכיוון שבכל מסלול זה יש לאלקטרון אנרגיה קבועה, מוגדרת ואופיינית. האלקטרון יכול לתפוס רק את רמות האנרגיה שעבורן יש לו את האנרגיה המתאימה.

הספקטרום אינו רציף מכיוון שאלקטרונים מכמתים.

אלקטרון יכול לשנות רמות רק אם הוא סופג אנרגיה. לדוגמא, כשאתה שורף מלח נתרן במבער בונסן, אתה מספק אנרגיה לאלקטרונים. כאשר סופג קוונט של אנרגיה, קופץ האלקטרון לרמה אנרגטית יותר ונשאר במצב הנרגש. עם זאת, מצב הקרקע יציב יותר, ולכן אלקטרון זה פולט את האנרגיה הנספגת וחוזר למסלולו המקורי. הוא פולט אנרגיה זו בצורה של גלים אלקטרומגנטיים שניתן לדמיין אותם בצורה של אור. במקרה של נתרן, אור זה בצבע צהוב עז. לפיכך, כאשר גלים אלה עוברים דרך מנסרה, מתקבל הספקטרום הלא רציף של נתרן.

אז, עבור בוהר, כל קו זוהר שהופיע בספקטרום הלא רציף של היסודות הצביע על האנרגיה המשתחררת כאשר האלקטרון חזר מרמה חיצונית אחת לזו הקרובה יותר לגרעין.

האיור שלהלן עוזר להבין טוב יותר את הנושא הזה:

הקשר בין ספקטרום הקליטה למבנה האטום של יסוד נתון

מכיוון שהאטומים של כל יסוד מותרים רק ערכי אנרגיה מסוימים התואמים את שכבות האנרגיה, עבור כל יסוד קיים ספקטרום אחר.


מאת ג'ניפר פוגאצה
בוגר כימיה

מָקוֹר: בית ספר ברזיל - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/espectros-eletromagneticos-estrutura-atomo.htm

אתגר: איזה מפתח הוא המפתח הנכון לפתיחת הדלת?

אתגר: איזה מפתח הוא המפתח הנכון לפתיחת הדלת?

אחת מאפשרויות הבילוי הפופולריות ביותר ברשתות החברתיות היא משחקי אשליה אופטית. חידות אלו מעולות לפ...

read more

הסכנה של 'מחלת X': הטריגר האפשרי למגיפה הקטסטרופלית הבאה

כשהחברה מסתגלת לנורמה החדשה לאחר ה מגפהשל קוביד-19, מומחי בריאות והקהילה המדעית מתכוננים להתמודד ...

read more

גוגל בארד באוויר! 180 מדינות יקבלו את הבינה המלאכותית החדשה

בנוסף להשקות המסורתיות של קו Pixel, גוגל חשפה במהלך אירוע ה-I/O של השנה עדכונים מרגשים לטכנולוגיו...

read more