نموذج بوهر الذري

بوهر

بالتأكيد كنت قد رأيت نموذج بوهر الذري. يعد هذا اكتشافًا مهمًا جدًا قام به هذا العالم للعلم ، وخاصة الكهرومغناطيسية والكيمياء الكهربية. في السابق كان هناك نموذج رذرفورد ، والذي كان ثوريًا وناجحًا للغاية ، ولكن كان هناك بعض التعارض مع قوانين ذرية أخرى مثل ماكسويل ونيوتن.

سنخبرك في هذه المقالة بكل ما تحتاج لمعرفته حول نموذج بوهر الذري ، بالإضافة إلى تفاصيله لتوضيح أي شكوك حول هذا الموضوع.

المشاكل التي ساعدت في حلها

مستويات الطاقة

كما ذكرنا في بداية المقال ، ساعد هذا النموذج الذري في حل بعض الصراعات التي كانت موجودة مع القوانين الذرية الأخرى. في نموذج رذرفورد السابق ، كان علينا ذلك كان على الإلكترونات التي تتحرك بشحنة كهربائية سالبة أن تصدر نوعًا من الإشعاع الكهرومغناطيسي. يجب أن يتحقق هذا بسبب قوانين الكهرومغناطيسية الموجودة هناك. يتسبب فقدان الطاقة هذا في تقليل الإلكترونات إلى مدارها عن طريق التصاعد نحو المركز. عندما وصلوا إلى المركز ، انهاروا ، واصطدموا بالنواة.

أدى هذا إلى ظهور مشكلة من الناحية النظرية لأنه لا يمكن أن ينهار مع نواة الذرات ، ولكن يجب أن يكون مسار الإلكترونات مختلفًا. تم حل هذا مع نموذج بوهر الذري. يوضح ذلك تدور الإلكترونات حول النواة في مدارات معينة مسموح بها ولها طاقة معينة. تتناسب الطاقة مع ثابت بلانك.

هذه المدارات التي ذكرناها حيث تتحرك الإلكترونات ، كانت تسمى طبقات الطاقة أو مستويات الطاقة. وهذا يعني أن الطاقة التي تمتلكها الإلكترونات ليست هي نفسها دائمًا ، ولكنها مكمية. المستويات الكمومية هي المدارات المختلفة التي توجد فيها الذرات. اعتمادًا على مدارها في أي لحظة ، سيكون لديها طاقة أكثر أو أقل. تحتوي المدارات الأقرب لنواة الذرة على قدر أكبر من الطاقة. من ناحية أخرى ، كلما ابتعدوا عن النواة ، قلت الطاقة.

نموذج مستوى الطاقة

تدور الإلكترونات في المدار

ساعد نموذج بوهر الذري هذا ، الذي يشير ضمنيًا إلى أن الإلكترونات يمكن أن تكتسب أو تفقد الطاقة فقط من خلال القفز من مدار إلى آخر ، في حل الانهيار الذي اقترحه نموذج رذرفورد. عند الانتقال من مستوى طاقة إلى آخر ، فإنه يمتص أو يصدر إشعاعًا كهرومغناطيسيًا. أي عندما تقفز من مستوى طاقة مشحون أكثر إلى مستوى أقل مشحونة ، فإنك تطلق الطاقة الزائدة. بالمقابل ، عندما ينتقل من مستوى طاقة منخفض إلى مستوى أعلى ، فإنه يمتص الإشعاع الكهرومغناطيسي.

نظرًا لأن هذا النموذج الذري يعد تعديلًا لنموذج رذرفورد ، يتم الحفاظ على خصائص النواة المركزية الصغيرة ومعظم كتلة الذرة. على الرغم من أن مدارات الإلكترونات ليست مسطحة مثل تلك الموجودة في الكواكب ، يمكن القول أن هذه الإلكترونات تدور حول نواتها بنفس الطريقة التي تدور بها الكواكب حول الشمس.

مبادئ نموذج بوهر الذري

نموذج بوهر الذري

سنقوم الآن بتحليل مبادئ هذا النموذج الذري. يتم التعامل معها على أنها شرح مفصل للنموذج المذكور وتشغيله.

  1. الجسيمات التي لها شحنة موجبة هم في تركيز منخفض مقارنة بالحجم الكلي للذرة.
  2. الإلكترونات ذات الشحنة الكهربائية السالبة هي تلك التي توجد تدور حول النواة في مدارات دائرية للطاقة.
  3. هناك مستويات طاقة في المدارات التي تدور من خلالها الإلكترونات. لديهم أيضًا حجم محدد ، لذلك لا توجد حالة وسيطة بين المدارات. هم فقط ينتقلون من مستوى إلى آخر.
  4. ترتبط الطاقة التي يمتلكها كل مدار بحجمه. كلما كان المدار بعيدًا عن نواة الذرة ، زادت طاقته.
  5. مستويات الطاقة لها أعداد مختلفة من الإلكترونات. كلما انخفض مستوى الطاقة ، قل عدد الإلكترونات التي يحتوي عليها. على سبيل المثال ، إذا كنا في المستوى الأول ، فسيكون هناك ما يصل إلى إلكترونين. في المستوى 2 ، يمكن أن يكون هناك ما يصل إلى 8 إلكترونات ، وهكذا.
  6. عندما تنتقل الإلكترونات من مدار إلى آخر ، فإنها تمتص أو تطلق الطاقة الكهرومغناطيسية. إذا انتقلت من مستوى أكثر نشاطًا إلى مستوى أقل ، فإنك تطلق الطاقة الزائدة والعكس صحيح.

كان هذا النموذج ثوريًا وحاول إضفاء الثبات على المادة التي لم تكن تمتلكها النماذج السابقة. كما تم شرح أطياف الانبعاث والامتصاص المنفصلة للغازات بهذا النموذج الذري. كان النموذج الأول الذي أدخل مفهوم التكميم أو التكميم. هذا يجعل نموذج بوهر الذري نموذجًا يقع في منتصف الطريق بين الميكانيكا الكلاسيكية وميكانيكا الكم. على الرغم من أنه يحتوي أيضًا على أوجه قصور ، إلا أنه كان نموذجًا تمهيديًا لميكانيكا الكم لاحقًا لشرودنجر وعلماء آخرين.

حدود وأخطاء نموذج بوهر الذري

ذرة كاملة

كما ذكرنا ، يحتوي هذا النموذج أيضًا على بعض أوجه القصور والأخطاء. بادئ ذي بدء ، فإنه لا يفسر أو يعطي أسبابًا لضرورة قصر الإلكترونات على مدارات محددة فقط. يفترض مباشرة أن للإلكترونات نصف قطر ومدار معروفين. ومع ذلك، هذا ليس كذلك. بعد عقد من الزمان دحض مبدأ عدم اليقين لهايزنبرغ هذا.

على الرغم من أن هذا النموذج الذري كان قادرًا على نمذجة سلوك الإلكترونات في ذرات الهيدروجين ، إلا أنه لم يكن دقيقًا جدًا عندما يتعلق الأمر بالعناصر التي تحتوي على عدد أكبر من الإلكترونات. إنه نموذج لديه مشكلة في شرح تأثير زيمان. هذا التأثير هو ما يمكن رؤيته عندما تنقسم الخطوط الطيفية إلى قسمين أو أكثر في وجود مجال مغناطيسي خارجي وثابت.

من الأخطاء والقيود الأخرى التي يتضمنها هذا النموذج أنه يوفر قيمة غير صحيحة للزخم الزاوي لمدار الحالة الأرضية. كل هذه الأخطاء والقيود المذكورة تجعل نموذج بوهر الذري قد تم استبداله بنظرية الكم بعد سنوات.

آمل أن تتمكن من خلال هذا المقال من معرفة المزيد عن نموذج بوهر الذري وتطبيقاته في العلوم.


محتوى المقال يلتزم بمبادئنا أخلاقيات التحرير. للإبلاغ عن خطأ انقر فوق هنا.

كن أول من يعلق

اترك تعليقك

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها ب *

*

*

  1. المسؤول عن البيانات: ميغيل أنخيل جاتون
  2. الغرض من البيانات: التحكم في الرسائل الاقتحامية ، وإدارة التعليقات.
  3. الشرعية: موافقتك
  4. توصيل البيانات: لن يتم إرسال البيانات إلى أطراف ثالثة إلا بموجب التزام قانوني.
  5. تخزين البيانات: قاعدة البيانات التي تستضيفها شركة Occentus Networks (الاتحاد الأوروبي)
  6. الحقوق: يمكنك في أي وقت تقييد معلوماتك واستعادتها وحذفها.