Atomski modeli so nastali iz potrebe po razlagi zgradbe atomov. Ko so bili predstavljeni novi dokazi o sestavi atomov, je nov atomski model poskušal razjasniti ugotovitve.
Grška filozofa Demokrit in Levcipo v V. stoletju; Ç. imenovan atom, iz grščine ατoμoν, nedeljivi delček in najmanjši del snovi.
Čeprav je koncept atoma star, se razvoj atomskih teorij sega v 19. in 20. stoletje. Zato so bili glavni atomski modeli, razviti za razumevanje narave snovi, naslednji:
- Daltonov atomski model (1803) - "Billiard Ball Model"
- Thomson Atomic Model (1898) - "Model deževnega pudinga"
- Rutherfordov atomski model (1911) - "Jedrski model"
- Bohrov atomski model (1913) - "Planetarni model"
- Kvantni atomski model (1926) - "Elektronski model v oblaku"
Daltonov atomski model
Prvi priznani poskus opisa atomov je prišel od angleškega znanstvenika Johna Daltona (1766-1844) v modelu, ki je v javnosti postal znan kot "biljardna žoga".
Daltonov Atom (1803): masivna, nedeljiva in neuničljiva krogla.
Po Daltonu:
- Vse snovi tvorijo atomi;
- Atomi kemičnega elementa so enaki po velikosti in značilnostih, atomi različnih kemičnih elementov pa so različni;
- Snovi so rezultat kemijske reakcije, ki je sestavljena iz rekombinacije atomov.
Negativne točke: Ker elektroni še niso bili znani, ko je Dalton oblikoval svojo teorijo, ti delci, za katere zdaj vemo, da so del atomov, niso bili upoštevani.
Več o Daltonov atomski model.
Thomson-ov atomski model
Joseph John Thomson (1856-1940) je bil odgovoren za odkrivanje obstoja elektronov, delcev z negativnim nabojem in ki so del atomov. To odkritje je razveljavilo Daltonovo atomsko teorijo, da je atom nedeljiv, toda tvorijo ga še manjši delci, zato je postal znan kot "rozin puding".
Thomson's Atom (1898): pozitivno nabita krogla s fiksnimi elektroni.
Po Thomsonu:
- Atom je električno nevtralen;
- Elektroni se pritrdijo na pozitivno nabito površino;
- Med elektroni, porazdeljenimi v atomih, je odboj.
Negativne točke: Čeprav je Thomson upošteval obstoj elektronov, atom ni pozitivna krogla, temveč je obdarjen z pozitivno nabitih delcev, protonov, ki jih je leta 1886 identificiral znanstvenik Eugene Goldstein in kasneje potrdil Ernest Rutherford.
Več o Thomsonov atomski model.
Rutherfordov atomski model
S svojimi poskusi je Ernestu Rutherfordu (1871-1937) uspelo dokazati, da atom ni nedeljiv delec, kot se verjame, ampak da ga tvorijo manjši delci.
Rutherfordov atom (1911): pozitivno nabito jedro in elektroni se nahajajo okoli njega v elektrosferi.
Po Rutherfordu:
- Atom ima osrednjo regijo z visoko koncentracijo pozitivnega naboja;
- Masa atoma je koncentrirana v osrednjem območju;
- Elektroni so lažji in se nahajajo okoli jedra, območja, ki vsebuje veliko praznih prostorov.
Negativne točke: Atomsko jedro nima le pozitivno nabitih delcev, ampak obstajajo tudi drugi subatomski delci, nevtroni, ki jih je leta 1932 odkril James Chadwick. Poleg tega model, ki ga je predlagal Rutherford, ni pojasnil emisije svetlobe z atomi.
Več o Rutherfordov atomski model.
Bohrov atomski model
Želim pojasniti, zakaj elementi oddajajo značilne barve, če so izpostavljeni nekaterim pogojem in temeljijo na Rutherfordov atomski model Niels Bohr (1885-1962) je predlagal atomsko teorijo, ki je pojasnila emisijo svetlobe v nekaterih frekvence.
Bohrov atom (1913): elektroni se gibljejo v fiksnih krožnih plasteh okoli jedra.
Po Bohru:
- Elektroni se gibljejo v plasteh okoli jedra;
- Plasti okoli jedra imajo specifične energijske vrednosti;
- Da bi šel na bolj zunanjo raven, mora elektron absorbirati energijo. Po vrnitvi v plast, ki je bližje jedru, elektron sprosti energijo.
Negativne točke: Ni mogoče reči, da elektroni potujejo okoli jedra v fiksnih položajih, kot planeti okoli Sonca.
Več o Bohrov atomski model.
Kvantni atomski model
Številni znanstveniki so prispevali k razvoju kvantne mehanike, ki skuša razložiti "bolj resnično" strukturo a atom s kombinacijo več študij in je zato najbolj zapleten.
Quantum Atom (1926): jedro sestavljajo protoni (pozitivni naboj) in nevtroni (ničelni naboj), elektroni (negativni naboj) pa tvorijo elektronski oblak okoli jedra.
Glede na kvantni atomski model:
- Jedro sestavljajo protoni in nevtroni. Ker imajo naboj le protoni, je jedro pozitivno nabito;
- Elektroni tvorijo elektronski oblak okoli jedra;
- Elektroni se gibljejo po orbitalah, v tridimenzionalnem prostoru;
- Natančnega položaja elektrona ni mogoče določiti. Naredijo se izračuni, ki določajo verjetnost regije, da bo v določenem času elektron.
Ti kvantna števila imajo funkcijo lociranja elektronov. Ali so:
O glavno kvantno število (n) predstavlja ravni energije, to je elektronske plasti atoma.
O sekundarno kvantno število (l) označuje podnivo energije, to je podnivo energije, ki mu pripada elektron.
O magnetno kvantno število (m) je tista, ki označuje orbito, kjer se elektroni srečujejo.
Več o atomski modeli in preizkusite svoje znanje z vaje na atomskih modelih.
