Rozdiel medzi Bohrovým a kvantovým modelom

Kľúčový rozdiel - Bohr vs Kvantový model
 

Bohrov model a kvantový model sú modely, ktoré vysvetľujú štruktúru atómu. Bohr model sa tiež nazýva Rutherford-Bohr model, pretože je to modifikácia Rutherfordovho modelu. Bohrov model navrhol Niels Bohr v roku 1915. Kvantový model je moderný model atómu. Kľúčový rozdiel medzi Bohrovým a kvantovým modelom je ten Bohr model uvádza, že elektróny sa správajú ako častice kdežto Kvantový model vysvetľuje, že elektrón má správanie sa častíc aj vĺn.

OBSAH

1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je Bohr model
3. Čo je kvantový model
4. Porovnanie bok po boku - Bohr vs kvantový model v tabuľkovej forme
5. Zhrnutie

Čo je Bohr Model?

Ako bolo uvedené vyššie, Bohrov model je modifikáciou Rutherfordovho modelu, pretože Bohrov model vysvetľuje štruktúru atómu zloženého z jadra obklopeného elektrónmi. Bohrov model je však vyspelejší ako Rutherfordov model, pretože hovorí, že elektróny vždy cestujú v konkrétnych škrupinách alebo na obežných dráhach okolo jadra. Toto tiež uvádza, že tieto škrupiny majú rôznu energiu a sú sférického tvaru. To bolo navrhnuté pozorovaním líniových spektier pre atóm vodíka.

V dôsledku prítomnosti diskrétnych čiar v lineárnom spektre Bohr uviedol, že orbitály atómu majú fixné energie a elektróny môžu preskakovať z jednej úrovne energie na druhú emitujúcou alebo absorbujúcou energiou, čo vedie k čiare v jej spektre..

Hlavné postuláty Bohrovho modelu

• Elektróny sa pohybujú okolo jadra v guľových obežných dráhach, ktoré majú pevnú veľkosť a energiu.

• Každá obežná dráha má iný polomer a je pomenovaná od jadra smerom von ako n = 1, 2, 3 atď. Alebo n = K, L, M atď., Kde n je číslo pevnej úrovne energie.
• Energia orbitálu súvisí s jeho veľkosťou.
• Najmenšia obežná dráha má najnižšiu energiu. Atóm je úplne stabilný, keď sú elektróny na najnižšej energetickej úrovni.
• Keď sa elektrón pohybuje v určitej orbitálnej sústave, energia tohto elektrónu je konštantná.
• Elektróny sa môžu pohnúť z jednej úrovne energie na druhú absorpciou alebo uvoľnením energie.

• Tento pohyb spôsobuje žiarenie.

Bohrov model dokonale zapadá do atómu vodíka, ktorý má jeden elektrón a malé kladne nabité jadro. Bohr okrem toho použil Plankovu konštantu na výpočet energie energetických hladín atómu.

Obrázok 01: Bohrov model pre vodík

Pri vysvetľovaní atómovej štruktúry atómov iných ako vodík sa však vyskytlo niekoľko nedostatkov.

Obmedzenia Bohrovho modelu

• Bohrov model nedokázal vysvetliť Zeemanov efekt (vplyv magnetického poľa na atómové spektrum).
• Nevedel vysvetliť Starkov efekt (účinok elektrického poľa na atómové spektrum).
• Bohrov model nedokáže vysvetliť atómové spektrá väčších atómov.

Čo je kvantový model?

Hoci kvantový model je oveľa ťažšie pochopiteľný ako Bohrov model, presne vysvetľuje pozorovania týkajúce sa veľkých alebo komplexných atómov. Tento kvantový model je založený na kvantovej teórii. Podľa kvantovej teórie má elektrón dualitu časticových vĺn a nie je možné lokalizovať presnú polohu elektrónu (princíp neurčitosti). Tento model je teda založený hlavne na pravdepodobnosti umiestnenia elektrónu kdekoľvek na obežnej dráhe. Tiež sa v ňom uvádza, že obežné dráhy nie sú vždy sférické. Orbitály majú špeciálne tvary pre rôzne úrovne energie a sú to 3D štruktúry.

Podľa kvantového modelu môže byť elektrón pomenovaný pomocou kvantových čísel. Pritom sa používajú štyri typy kvantových čísel;

• Princíp kvantové číslo, n
• Kvantové číslo momentu hybnosti, I
• Magnetické kvantové číslo, m_l
• Kvantové číslo odstreďovania, m_s

základné kvantové číslo vysvetľuje priemernú vzdialenosť obežnej dráhy od jadra a úroveň energie. kvantové číslo momentu hybnosti vysvetľuje tvar orbitálu. magnetické kvantové číslo popisuje orientáciu orbitálov v priestore. kvantové číslo otáčania udáva spriadanie elektrónu v magnetickom poli a vlnové charakteristiky elektrónu.

Obrázok 2: Priestorová štruktúra atómových orbitálov.

Aký je rozdiel medzi Bohrovým a kvantovým modelom?

Bohr vs kvantový model
Bohrov model je atómový model navrhnutý Nielsom Bohrom (v roku 1915) na vysvetlenie štruktúry atómu.	Kvantový model je atómový model, ktorý sa považuje za moderný atómový model na presné vysvetlenie štruktúry atómu.
Správanie elektrónov
Bohrov model vysvetľuje chovanie elektrónov v časticiach.	Kvantový model vysvetľuje dualitu vlnových častíc elektrónu.
aplikácia
Bohrov model sa dá použiť pre atóm vodíka, ale nie pre veľké atómy.	Kvantový model je možné použiť pre akýkoľvek atóm, vrátane menších a veľkých komplexných atómov.
Tvar orbitálov
Bohr model neopisuje presné tvary každého orbitálu.	Kvantový model popisuje všetky možné tvary, ktoré môže mať orbitál.
Elektromagnetické efekty
Bohrov model nevysvetľuje Zeemanov efekt (účinok magnetického poľa) alebo Starkov efekt (účinok elektrického poľa).	Kvantový model presne vysvetľuje Zeemanove a Starkove efekty.
Kvantové čísla
Bohrov model neopisuje kvantové čísla iné ako základné kvantové číslo.	Kvantový model popisuje všetky štyri kvantové čísla a charakteristiky elektrónu.

Zhrnutie - Bohr vs Quantum Model

Vedci navrhli niekoľko rôznych atómových modelov, ale najvýznamnejšie modely boli Bohrov model a kvantový model. Tieto dva modely spolu úzko súvisia, ale kvantový model je omnoho podrobnejší ako Bohrov model. Podľa Bohrovho modelu sa elektrón správa ako častica, zatiaľ čo kvantový model vysvetľuje, že elektrón má správanie sa častíc aj vĺn. Toto je hlavný rozdiel medzi Bohrovým a kvantovým modelom.

Stiahnite si PDF verziu Bohr vs Quantum Model

Môžete si stiahnuť verziu tohto článku PDF a použiť ju na účely offline podľa citačných poznámok. Stiahnite si PDF verziu tu Rozdiel medzi Bohom a kvantovým modelom.

Referencie:

1. „Bohrov model atómu | Schrodingerova atómová teória. “ Chémia. Byjus Classes, 8. november 2016. Web. K dispozícii tu. 5. júna 2017.
2. „Atómová štruktúra: kvantový mechanický model.“ Figuríny. N.p., n.d. Web. K dispozícii tu. 5. júna 2017.

S láskavým dovolením:

1. „Bohr model Balmer 32“ (CC BY-SA 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia
2. „Fialový klipart Atom“ (Public Domain) prostredníctvom Commons Wikimedia