Atoommodellen kwamen voort uit de behoefte om de structuur van atomen te verklaren. Toen nieuw bewijsmateriaal over de samenstelling van atomen werd gepresenteerd, probeerde een nieuw atoommodel de bevindingen te verduidelijken.
De Griekse filosofen Democritus en Leucipo in de V eeuw;. atoom genoemd, van het Grieks oμoν, het ondeelbare deeltje en het kleinste deel van de materie.
Hoewel het concept van het atoom oud is, gaat de ontwikkeling van atoomtheorieën terug tot de 19e en 20e eeuw. Daarom waren de belangrijkste atoommodellen die werden ontwikkeld om de aard van materie te begrijpen:
- Atomic Model van Dalton (1803) - "Billiard Ball Model"
- Thomson Atomic Model (1898) - "Regenpudding Model"
- Atomic Model van Rutherford (1911) - "Nucleair Model"
- Atomic Model van Bohr (1913) - "Planetair Model"
- Quantum Atomic Model (1926) - "Elektronisch Cloud Model"
atoommodel van Daltonton
De eerste erkende poging om atomen te beschrijven kwam van de Engelse wetenschapper John Dalton (1766-1844) in een model dat in de volksmond bekend werd als de "biljartbal".
Het atoom van Dalton (1803): massieve, ondeelbare en onverwoestbare bol.
Volgens Dalton:
- Alle stoffen worden gevormd door atomen;
- De atomen van een chemisch element zijn identiek in grootte en kenmerken, terwijl die van verschillende chemische elementen verschillend zijn;
- Stoffen zijn het resultaat van een chemische reactie, die bestaat uit de recombinatie van atomen.
Negatieve punten: Aangezien elektronen nog niet bekend waren toen Dalton zijn theorie formuleerde, werden deze deeltjes, waarvan we nu weten dat ze deel uitmaken van atomen, buiten beschouwing gelaten.
Leer meer over atoommodel van Daltonton.
Thomson atoommodel
Joseph John Thomson (1856-1940) was verantwoordelijk voor het ontdekken van het bestaan van elektronen, deeltjes met een negatieve lading en die deel uitmaken van atomen. Deze ontdekking deed de atoomtheorie van Dalton teniet, dat het atoom ondeelbaar is, maar wordt gevormd door nog kleinere deeltjes en daarom werd het bekend als "rozijnenpudding".
Atoom van Thomson (1898): positief geladen bol met vaste elektronen.
Volgens Thomson:
- Het atoom is elektrisch neutraal;
- Elektronen hechten zich vast aan een positief geladen oppervlak;
- Er is een afstoting tussen elektronen verdeeld in atomen.
Negatieve punten: Hoewel Thomson rekening hield met het bestaan van elektronen, is het atoom geen positieve bol, maar eerder begiftigd met positief geladen deeltjes, de protonen, geïdentificeerd in 1886 door wetenschapper Eugene Goldstein en later bevestigd door Ernest Rutherford.
Leer meer over Thomson atoommodel.
Rutherford atoommodel
Door zijn experimenten slaagde Ernest Rutherford (1871-1937) erin aan te tonen dat het atoom geen ondeelbaar deeltje was zoals men dacht, maar dat het werd gevormd door kleinere deeltjes.
Het atoom van Rutherford (1911): positief geladen kern en elektronen bevinden zich eromheen in de elektrosfeer.
Volgens Rutherford:
- Het atoom heeft een centraal gebied met een hoge concentratie positieve lading;
- De massa van een atoom is geconcentreerd in het centrale gebied;
- Elektronen zijn lichter en bevinden zich rond de kern, een gebied met veel lege ruimtes.
Negatieve punten: De atoomkern heeft niet alleen positief geladen deeltjes, maar er zijn ook andere subatomaire deeltjes, de neutronen, ontdekt door James Chadwick in 1932. Bovendien verklaarde het door Rutherford voorgestelde model de emissie van licht door atomen niet.
Leer meer over Rutherford atoommodelford.
atoommodel van Bohrhr
Op zoek naar een verklaring waarom de elementen karakteristieke kleuren afgeven wanneer ze worden blootgesteld aan bepaalde omstandigheden en op basis van de Het atoommodel van Rutherford, Niels Bohr (1885-1962) stelde een atoomtheorie voor die de emissie van licht in bepaalde frequenties.
Atoom van Bohr (1913): elektronen bewegen in vaste cirkelvormige lagen rond de kern.
Volgens Bohr:
- Elektronen bewegen in de lagen rond de kern;
- De lagen rond de kern hebben specifieke energiewaarden;
- Om naar een meer extern niveau te gaan, moet het elektron energie absorberen. Bij terugkeer naar een laag dichter bij de kern, geeft het elektron energie af.
Negatieve punten: Er kan niet worden gezegd dat elektronen rond de kern reizen in vaste posities zoals planeten rond de zon.
Leer meer over Bohr atoommodel.
Kwantum-atoommodel
Veel wetenschappers hebben bijgedragen aan de ontwikkeling van de kwantummechanica, die de "meer reële" structuur van a. probeert te verklaren atoom door de combinatie van verschillende onderzoeken en daarom is het de meest complexe.
Kwantumatoom (1926): de kern is opgebouwd uit protonen (positieve lading) en neutronen (nul lading), en elektronen (negatieve lading) vormen een elektronische wolk rond de kern.
Volgens het kwantum atomaire model:
- De kern bestaat uit protonen en neutronen. Omdat alleen protonen een lading hebben, is de kern positief geladen;
- Elektronen vormen een elektronische wolk rond de kern;
- Elektronen bewegen in orbitalen, in de driedimensionale ruimte;
- De exacte positie van een elektron kan niet worden gedefinieerd. Wat wordt gedaan zijn berekeningen die de waarschijnlijkheid bepalen van het gebied dat een elektron in een bepaalde tijd zal zijn.
U Kwantumgetallen hebben de functie van het lokaliseren van de elektronen. Zijn zij:
O Hoofdkwantumnummer (n) vertegenwoordigt de energieniveaus, dat wil zeggen de elektronische lagen van een atoom.
O secundair kwantumgetal (l) geeft de energiesubniveaus aan, dat wil zeggen het energiesubniveau waartoe het elektron behoort.
O magnetisch kwantumgetal (m) is degene die de baan aangeeft waar de elektronen elkaar ontmoeten.
Leer meer over atoommodellen en test je kennis met oefeningen op atoommodellen.
