Ero Bohr- ja Rutherford-malleissa

Avainero - Bohr vs Rutherford -malli
 

Atomien käsite ja niiden rakenne otettiin ensimmäisen kerran käyttöön John Doltonilla vuonna 1808. Hän selitti kemiallisen yhdistelmän lakeja pitämällä atomeja näkymättöminä hiukkasina, joilla ei ole rakennetta. Sitten vuonna 1911 Uuden-Seelannin fyysikko Ernest Rutherford ehdotti, että atomit koostuisivat kahdesta komponentista: positiivisesti varautuneesta ytimestä atomin keskellä ja negatiivisesti varautuneista elektroneista atomin ulkopuolisessa osassa. Tiettyjä Maxwellin esittämiä teorioita, kuten sähkömagneettista teoriaa, ei voitu selittää Rutherfordin mallilla. Tällaisten Rutherfordin mallin rajoitusten vuoksi tanskalainen fyysikko Niels Bohr ehdotti uutta mallia vuonna 1913, joka perustuu säteilyn kvantiteoriaan. Bohrin malli hyväksyttiin suurelta osin, ja hän sai työstään Nobel-palkinnon. Vaikka se hyväksyttiin suurelta osin, siinä on edelleen tiettyjä haittoja ja rajoituksia. Tärkein ero Bohr-mallin ja Rutherford-mallin välillä on Rutherford-mallissa elektronit voivat pyöriä missä tahansa kiertoradalla ytimen ympärillä, kun taas Bohr-mallissa elektronit voivat pyöriä määrätyssä kuoressa.

SISÄLLYS

1. Yleiskatsaus ja keskeiset erot
2. Mikä on Bohr-malli
3. Mikä on Rutherford-malli
4. Vertailu rinnakkain - Bohr vs Rutherford -malli taulukkomuodossa
6. Yhteenveto

Mikä on Bohr-malli?

Niels Bohr ehdotti Bohrin mallia vuonna 1922 selittämään atomin rakennetta. Tässä mallissa Bohr mainitsi, että suurin osa atomimassasta on keskimmäisessä ytimessä, joka sisältää protoneja, ja elektronit on järjestetty tietyille energiatasoille ja pyörivät ytimen ympärillä. Malli ehdotti myös elektronista konfiguraatiota, joka selittää elektronien järjestelyn ympyrän kiertoradalla, jotka on merkitty K, L, M, N jne. Atomit, joilla on täydelliset elektroniset konfiguraatiot, eivät ole aktiivisia. Elektronikonfiguraatio määrää atomin reaktiivisuuden.

Kuva 01: Bohr-malli

Bohrin malli pystyy selittämään vetyatomin spektrin, mutta se ei voi täysin selittää monielektroniatomien reaktiivisuutta. Lisäksi se ei selitä Zeeman-ilmiötä, jossa jokainen spektriviiva jakaantuu useampiin linjoihin ulkoisen magneettikentän ollessa läsnä. Tässä mallissa elektronia pidetään vain hiukkasena. Ranskalainen fyysikko de Broglie havaitsi kuitenkin, että elektronilla on sekä aalto- että hiukkasominaisuuksia. Myöhemmin fyysikko antoi toisen periaatteen nimeltä Heisenbergin epävarmuusperiaate, joka selittää pienten liikkuvien hiukkasten, kuten elektronien, tarkan sijainnin ja vauhdin samanaikaisen määrittämisen mahdottomuuden. Tämän keksinnön kanssa Bohrin malli kohtasi vakavan takaiskua.

Mikä on Rutherford-malli?

Vuonna 1911 Ernest Rutherford ehdotti Rutherfordin mallia. Siinä todetaan, että atomi (tilavuus) koostuu pääosin avaruudesta ja atomin massa on keskittynyt ytimeen, joka on atomin ydin. Ydin on positiivisesti varautunut ja elektroni kiertää ytimen ympärillä. Kiertoradalla ei ole varmaa polkua. Lisäksi, koska atomit ovat neutraaleja, niillä on yhtä positiiviset (ytimessä) ja negatiiviset varaukset (elektronit).

Kuva 02: Rutherford Atom

Rutherfordin malli epäonnistui selittämään sähkömagneettista teoriaa, atomin stabiilisuutta ja tiettyjen viivojen olemassaoloa vetypektrissä.

Mikä on ero Bohrin ja Rutherford-mallin välillä?

Bohr vs Rutherford -malli
Niels Bohr ehdotti Bohr-mallia vuonna 1922.	Ernest Rutherford ehdotti Rutherford-mallia vuonna 1911.
Teoria
Suurin osa atomimassasta on keskimmäisessä ytimessä, joka sisältää protoneja, ja elektronit on sijoitettu määrättyihin energiatasoihin tai kuoriin.	Suurin osa atomista koostuu tyhjästä tilasta. Atomin keskipiste sisältää positiivisesti varautuneen ytimen ja sen negatiivisesti varautuneet elektronit ovat läsnä ytimen ympäröivässä tilassa.
Elektronien säteilypäästö
Elektronit lähettävät vain tiettyjen taajuuksien aaltoja.	Elektronit lähettävät kaikkien taajuuksien aaltoja.
Elektronien säteilyspektri
Elektronisäteily on spektri.	Elektronisäteily on jatkuva spektri.

Yhteenveto - Bohr vs Rutherford -malli

Sekä Bohr- että Rutherford-mallit ovat planeettamalleja, jotka selittävät atomirakenteen tietyssä määrin. Näillä malleilla on rajoituksia, eivätkä ne selitä joitain nykyaikaisia ​​fysiikan periaatteita. Nämä mallit edistävät kuitenkin suuresti moderneja edistyneitä malleja, jotka selittävät atomin rakenteen. Bohr-mallin mukaan suurin osa atomimassasta on keskimmäisessä ytimessä, joka sisältää protoneja, ja että elektronit on järjestetty tiettyihin energiatasoihin tai kuoriin, mikä johtaa elektronilinjaspektriin. Rutherfordin mallin mukaan suurin osa atomista koostuu tyhjästä tilasta ja atomin keskipiste sisältää positiivisesti varautuneen ytimen, jota ympäröivät negatiivisesti varautuneet elektronit, mikä johtaa jatkuvaan elektronispektriin. Tämä on ero Bohrin ja Rutherford-mallin välillä.

Lataa PDF-versio Bohr vs Rutherford -mallista

Voit ladata tämän artikkelin PDF-version ja käyttää sitä offline-tarkoituksiin lainaushuomautusten mukaisesti. Lataa PDF-versio täältä Bohrin ja Rutherford-mallin ero.

Viitteet:

1. Tarendash, A. S. Katsotaanpa: kemia, fysikaaliset olosuhteet. Barronin koulutussarja, 2006. Tulosta.
2. Warren, D. Kemistit sosiaalisessa ja historiallisessa yhteydessä: kemistit ovat oikeita ihmisiä, elävät todellisessa maailmassa. Royal Society of Chemistry, 2001. Tulosta.

Kuvan kohteliaisuus:

1. ”Bohr-malli”, kirjoittanut Jia.liu - Oma työ (julkinen omistus) Commons Wikimedian kautta
2. ”Rutherford-atomi” omalla työllä (CreateJODER Xd Xd) (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedian kautta