מודלים אטומיים עלו מהצורך להסביר את מבנה האטומים. כאשר הוצגו עדויות חדשות על היווצרות האטומים ניסו מודל אטומי חדש להבהיר את הממצאים.
הפילוסופים היוונים דמוקריטוס ולאוצ'יפו במאה החמישית; Ç. נקרא האטום, מהיוונית ατoμoνהחלקיק הבלתי ניתן לחלוקה והחלק הקטן ביותר בחומר.
למרות שמושג האטום ישן, התפתחות תאוריות האטום מתחילה במאה ה -19 וה -20. לכן, המודלים האטומיים העיקריים שפותחו כדי להבין את מהות החומר היו:
- המודל האטומי של דלתון (1803) - "מודל כדור הביליארד"
- תומסון דגם אטומי (1898) - "מודל פודינג גשם"
- המודל האטומי של רתרפורד (1911) - "מודל גרעיני"
- המודל האטומי של בוהר (1913) - "מודל פלנטרי"
- מודל אטומי קוונטי (1926) - "מודל ענן אלקטרוני"
המודל האטומי של דלתון
הניסיון המוכר הראשון לתאר אטומים הגיע מהמדען האנגלי ג'ון דלטון (1766-1844) במודל שנודע בכינויו "כדור הביליארד".
האטום של דלתון (1803): כדור מסיבי, בלתי ניתן לחלוקה ובלתי ניתן להריסה.
לדברי דלתון:
- כל החומרים נוצרים על ידי אטומים;
- האטומים של יסוד כימי זהים בגודל ובמאפיינים, ואילו אלה של יסודות כימיים שונים שונים;
- חומרים הם תוצאה של תגובה כימית, המורכבת משילוב מחדש של אטומים.
נקודות שליליות: מאחר ואלקטרונים טרם היו ידועים כאשר דלטון ניסח את התיאוריה שלו, חלקיקים אלה, שידוע כעת שהם חלק מהאטומים, לא נחשבו.
למידע נוסף על המודל האטומי של דלתון.
מודל האטום של תומסון
ג'וזף ג'ון תומסון (1856-1940) היה אחראי לגילוי קיומם של אלקטרונים, חלקיקים שניחנו במטען שלילי והם חלק מהאטומים. תגלית זו ביטלה את התיאוריה האטומית של דלתון, לפיה האטום אינו ניתן לחלוקה, אך נוצר על ידי חלקיקים קטנים עוד יותר, ולפיכך הוא נודע בשם "פודינג צימוקים".
אטום תומסון (1898): כדור טעון חיובי עם אלקטרונים קבועים.
לדברי תומסון:
- האטום הוא ניטרלי מבחינה חשמלית;
- אלקטרונים מצמידים את עצמם למשטח טעון חיובי;
- יש דחייה בין אלקטרונים המופצים באטומים.
נקודות שליליות: למרות שתומסון לקח בחשבון את קיומם של אלקטרונים, האטום אינו כדור חיובי, אלא ניחן ב חלקיקים טעונים חיובי, הפרוטונים, שזוהו בשנת 1886 על ידי המדען יוג'ין גולדשטיין ואושרו מאוחר יותר על ידי ארנסט רתרפורד.
למידע נוסף על מודל אטומי של תומסון.
המודל האטומי של רתרפורד
באמצעות ניסוייו הצליח ארנסט רתרפורד (1871-1937) להוכיח כי האטום אינו חלקיק שאינו ניתן לחלוקה כפי שהאמינו, אלא שהוא נוצר על ידי חלקיקים קטנים יותר.
האטום של רתרפורד (1911): גרעין ואלקטרונים טעונים חיובי נמצאים סביבו באלקטרוספרה.
לדברי רתרפורד:
- לאטום אזור מרכזי עם ריכוז גבוה של מטען חיובי;
- המסה של אטום מרוכזת באזור המרכז שלה;
- האלקטרונים קלים יותר וממוקמים סביב הגרעין, אזור שמכיל חללים ריקים רבים.
נקודות שליליות: בגרעין האטום לא רק חלקיקים טעונים חיובי, אלא ישנם גם חלקיקים תת אטומיים אחרים, הנויטרונים, שהתגלו על ידי ג'יימס צ'אדוויק בשנת 1932. יתר על כן, המודל שהציע רתרפורד לא הסביר את פליטת האור על ידי אטומים.
למידע נוסף על מודל אטומי של רתרפורד.
המודל האטומי של בוהר
מבקש להסביר מדוע האלמנטים פולטים צבעים אופייניים כאשר הם נחשפים לתנאים מסוימים ומבוססים על המודל האטומי של רתרפורד, נילס בוהר (1885-1962) הציע תיאוריה אטומית שהסבירה את פליטת האור בוודאות תדרים.
האטום של בוהר (1913): אלקטרונים נעים בשכבות מעגליות קבועות סביב הגרעין.
לדברי בוהר:
- אלקטרונים נעים בשכבות סביב הגרעין;
- לשכבות סביב הליבה ערכי אנרגיה ספציפיים;
- כדי להגיע לרמה חיצונית יותר על האלקטרון לספוג אנרגיה. עם חזרתו לשכבה הקרובה יותר לגרעין, האלקטרון משחרר אנרגיה.
נקודות שליליות: לא ניתן לומר כי אלקטרונים מסתובבים סביב הגרעין במיקומים קבועים כמו כוכבי לכת סביב השמש.
למידע נוסף על מודל אטומי של בוהר.
מודל אטומי קוונטי
מדענים רבים תרמו לפיתוח מכניקת הקוונטים, המנסה להסביר את המבנה ה"אמיתי יותר "של א אָטוֹם על ידי שילוב של מספר מחקרים ולכן הוא המורכב ביותר.
אטום קוונטי (1926): הגרעין מורכב מפרוטונים (מטען חיובי) ונויטרונים (מטען אפס), ואלקטרונים (מטען שלילי) יוצרים ענן אלקטרוני סביב הגרעין.
על פי המודל האטומי הקוונטי:
- הגרעין מורכב מפרוטונים ונויטרונים. מכיוון שרק לפרוטונים יש מטען, הגרעין טעון חיובי;
- אלקטרונים יוצרים ענן אלקטרוני סביב הגרעין;
- אלקטרונים נעים במסלולים, במרחב תלת מימדי;
- לא ניתן להגדיר את המיקום המדויק של אלקטרון. מה שנעשה הם חישובים הקובעים את ההסתברות של האזור שאלקטרון יהיה בזמן נתון.
אתה מספרים קוונטיים יש את הפונקציה של איתור האלקטרונים. האם הם:
או מספר קוונטי עיקרי (n) מייצג את רמות האנרגיה, כלומר השכבות האלקטרוניות של אטום.
או מספר קוונטי משני (l) מציין את תת האנרגיה, כלומר רמת האנרגיה אליה שייך האלקטרון.
או מספר קוונטי מגנטי (מ ') הוא זה המציין את המסלול בו נפגשים האלקטרונים.
למידע נוסף על מודלים אטומיים ולבדוק את הידע שלך עם תרגילים על מודלים אטומיים.
