原子モデルの進化

原子モデルは、原子の構造を説明する必要性から生まれました。 原子の構成に関する新しい証拠が提示されたとき、新しい原子モデルはその結果を明らかにしようとしました。

V世紀のギリシャの哲学者デモクリトスとレウキッポス。 Ç。 ギリシャ語からアトムと呼ばれる ατoμoν、不可分な粒子と物質の最小部分。

原子の概念は古いですが、原子理論の発展は19世紀と20世紀にまでさかのぼります。 したがって、物質の性質を理解するために開発された主な原子モデルは次のとおりです。

  • ダルトンの原子モデル(1803)—「ビリヤードボールモデル」
  • トムソン原子モデル(1898)—「レインプディングモデル」
  • ラザフォードの原子モデル(1911)—「核モデル」
  • ボーアの原子モデル(1913)—「惑星モデル」
  • 量子原子モデル(1926)—「電子クラウドモデル」
原子モデルの進化のタイムライン
原子モデルの進化のタイムライン

ダルトンの原子モデル

原子を説明する最初の認識された試みは、「ビリヤードボール」として一般に知られるようになったモデルで、英国の科学者ジョン・ダルトン(1766-1844)から来ました。

ダルトンの原子(1803):巨大で、分割不可能で、破壊できない球体。

ダルトンの原子モデル
「ビリヤードボール」として知られるようになったダルトンの原子モデルの表現

ダルトンによると:

  • すべての物質は原子によって形成されています。
  • 化学元素の原子はサイズと特性が同じですが、異なる化学元素の原子は異なります。
  • 物質は、原子の再結合からなる化学反応の結果です。

ネガティブな点:ダルトンが彼の理論を定式化したとき、電子はまだ知られていないので、現在原子の一部であることがわかっているこれらの粒子は考慮されませんでした。

詳細については ダルトンの原子モデル.

トムソン原子モデル

ジョセフ・ジョン・トムソン(1856-1940)は、原子の一部である電子、負電荷を与えられた粒子の存在を発見する責任がありました。 この発見は、原子は不可分であるが、さらに小さな粒子によって形成されているというダルトンの原子理論を覆し、「レーズンプディング」として知られるようになりました。

トムソンの原子(1898):固定電子を持つ正に帯電した球。

トムソン原子モデル
「レーズンプディング」として知られるようになったトムソン原子モデルの表現

トムソンによると:

  • 原子は電気的に中性です。
  • 電子は正に帯電した表面に付着します。
  • 原子に分布している電子の間には反発力があります。

ネガティブな点:トムソンは電子の存在を考慮に入れましたが、原子はポジティブな球ではなく、むしろ 正に帯電した粒子である陽子は、1886年に科学者オイゲン・ゴルトスタインによって特定され、後にアーネストによって確認されました。 ラザフォード。

詳細については トムソン原子モデル.

ラザフォード原子模型

アーネスト・ラザフォード(1871-1937)は、彼の実験を通じて、原子が信じられているように不可分な粒子ではなく、より小さな粒子によって形成されていることを実証しました。

ラザフォードの原子(1911):正に帯電した原子核と電子は、エレクトロスフィア内でその周りにあります。

ラザフォード原子模型
「核モデル」として知られるようになったラザフォード原子モデルの表現

ラザフォードによると:

  • 原子には、高濃度の正電荷を持つ中央領域があります。
  • 原子の質量はその中央領域に集中しています。
  • 電子はより軽く、多くの空のスペースを含む領域である原子核の周りにあります。

ネガティブな点:原子核には正に帯電した粒子があるだけでなく、1932年にジェームズチャドウィックによって発見された他の亜原子粒子である中性子もあります。 さらに、ラザフォードによって提案されたモデルは、原子による光の放出を説明していませんでした。

詳細については ラザフォード原子モデル.

ボーアの原子モデル

いくつかの条件にさらされたときに要素が特徴的な色を発する理由を説明しようとしています ラザフォードの原子モデルであるニールスボーア(1885-1962)は、特定の光の放出を説明する原子理論を提案しました。 周波数。

ボーアの原子(1913):電子は原子核の周りの固定された円形の層を移動します。

ボーアの原子モデル
「惑星モデル」として知られるようになったボーア原子モデルの表現

ボーアによると:

  • 電子は原子核の周りの層を移動します。
  • コアの周りの層には特定のエネルギー値があります。
  • より外部のレベルに行くために、電子はエネルギーを吸収しなければなりません。 原子核に近い層に戻ると、電子はエネルギーを放出します。

ネガティブな点:電子は太陽の周りの惑星のように固定された位置で原子核の周りを移動するとは言えません。

詳細については ボーア原子模型.

量子原子モデル

多くの科学者が量子力学の開発に貢献してきました。量子力学は、量子力学の「より現実的な」構造を説明しようとしています。 原子 いくつかの研究の組み合わせによって、したがって、それは最も複雑です。

量子原子(1926):原子核は陽子(正電荷)と中性子(ゼロ電荷)で構成され、電子(負電荷)は原子核の周りに電子雲を形成します。

量子原子モデル
原子の最新モデルである量子原子モデルの表現

量子原子モデルによると:

  • 原子核は陽子と中性子で構成されています。 陽子だけが電荷を持っているので、原子核は正に帯電しています。
  • 電子は原子核の周りに電子雲を形成します。
  • 電子は、3次元空間の軌道を移動します。
  • 電子の正確な位置を定義することはできません。 行われるのは、電子が特定の時間内に存在する領域の確率を決定する計算です。

君は 量子数 電子を見つける機能があります。 彼らは:

O 主量子数 (n)は、エネルギー準位、つまり原子の電子層を表します。

O 二次量子数 (l)は、エネルギーサブレベル、つまり、電子が属するエネルギーサブレベルを示します。

O 磁気量子数 (m)は電子が出会う軌道を示すものです。

詳細については 原子モデル とあなたの知識をテストします 原子モデルの演習.

原子モデル:ダルトン、トムソン、ラザフォード、ラザフォード-ボーア

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