Atomski modeli su teorijske reprezentacije koje su naučnici razvili tokom vremena kako bi pokušali razumjeti strukturu i ponašanje atoma, koji su osnovne jedinice koje čine materiju. Zahvaljujući ovim atomskim modelima imamo veliko znanje o nauci. Međutim, mnogi ljudi ne znaju dobro šta su atomski modeli.
Stoga ćemo u ovom članku objasniti šta su atomski modeli, čemu služe, kako su nastali i koliko su korisni.
Šta su atomski modeli
Različiti grafički prikazi strukture i funkcije atoma nazivaju se atomski modeli. Atomski model se razvijao kroz ljudsku istoriju iz ideja o sastavu materije koja se koristila u svakoj eri.
Atom je najmanja jedinica hemijskog elementa koja održava njegova karakteristična svojstva. Kroz istoriju, razni naučnici i filozofi su predlagali različite atomske modele, svaki na osnovu informacija i znanja dostupnih u tom trenutku. Jedan od prvih modela bio je onaj koji je predložio grčki filozof Demokrit, koji je sugerirao da je materija sastavljena od nedjeljivih čestica zvanih "atomi", što na grčkom znači "nedjeljivo".
Demokritov atomski model
"Kosmičku atomsku teoriju" suosnivali su grčki filozof Demokrit i njegov mentor Leukip. U to vrijeme znanje se nije stjecalo eksperimentiranjem, već logičkim rasuđivanjem, prezentacijom zasnovanom na mišljenju i diskusijom.
Demokrit je predložio da se svijet sastoji od vrlo malih i nedjeljivih čestica, vječno postojećih, homogenih i nestišljivih, koje razlikuju se samo po obliku i veličini, a ne po svojoj unutrašnjoj funkciji.
Prema Demokritu, svojstva materije su određena načinom na koji su atomi spojeni. Kasniji filozofi, poput Epikura, dodali su teoriji nasumično kretanje atoma.
Daltonov atomski model
Prvi naučno zasnovan atomski model rođen je u oblasti hemije, koji je predložio Džon Dalton u svom “Atomskom postulatu”. Vjerovao je da je sve napravljeno od atoma, nedjeljivo i neuništivo, čak i putem kemijskih reakcija.
Dalton je predložio da su atomi istog hemijskog elementa jednaki jedni drugima, da imaju istu masu i ista svojstva. S druge strane, osmislio koncept relativne atomske težine (težina svakog elementa u odnosu na težinu vodonika), upoređujući masu svakog elementa sa masom vodonika. Također je predložio da se atomi mogu kombinirati jedni s drugima kako bi formirali jedinjenja.
Daltonova teorija imala je neke nedostatke. On je naveo da se spojevi formiraju korištenjem najmanjeg mogućeg broja atoma elementa. Na primjer, prema Daltonu, molekula vode bi bila H2O, a ne H2O, što je ispravna formula. S druge strane, kaže da su plinoviti elementi uvijek jednoatomni, što znamo da nije istina.
Lewisov model atoma
Također poznat kao "kubični atomski model", u kojem je Lewis predložio distribuiranu atomsku strukturu u obliku kocke, sa osam vrhova koji su elektroni. To je dovelo do napretka u proučavanju atomske valencije i hemijske veze, posebno nakon ažuriranja Irvinga Langmuira iz 1919, koji je predložio „atom kubnog okteta“.
Ove studije su bile osnova za ono što je danas poznato kao Lewisovi dijagrami, koji su vrlo korisni alati za objašnjenje kovalentnih veza.
Thomsonov atomski model
U drugoj polovini XNUMX. veka, naučnik JJ Thomson izvršio eksperimente sa katodnim zrakama i predložio model u kojem je atom pozitivno nabijena sfera, slično lopti tijesta, a negativno nabijeni elektroni bili su rasuti unutar njega, poput grožđica u pudingu. Ovaj model je postao poznat kao "model pudinga od grožđica" i bio je prva sugestija unutrašnje strukture atoma.
Rutherfordov atomski model
Rutherfordov model nastao je početkom XNUMX. vijeka. U poznatom eksperimentu, Rutherford je bombardirao zlatnu foliju alfa česticama i otkrio da je većina čestica prošla kroz foliju, ali je nekoliko njih značajno skrenulo. Ovo je dovelo Rutherford da predloži da atom ima malo, gusto, pozitivno nabijeno jezgro u svom centru, dok su se elektroni okretali oko ovog jezgra na znatnoj udaljenosti, poput planeta oko Sunca.
Bohrov atomski model
Na osnovu Rutherfordovog modela, Niels Bohr je 1913. godine predložio da se elektroni kreću kružnim orbitama oko jezgra. Ove orbite su kvantizovane, što znači da su samo određene orbite bile dozvoljene, dok druge nisu. Bohr je također ustanovio da elektroni mogu skakati između različitih orbita emitirajući ili apsorbirajući energiju u obliku fotona, objašnjavajući tako emisiju i apsorpciju svjetlosti od strane atoma.
Sommerfeldov atomski model (1916. n.e.)
Sommerfeldov model bio je dijelom zasnovan na postulatima relativnosti Alberta Ajnštajna. Ovaj model je predložio Arnold Sommerfield u pokušaju da nadoknadi nedostatke Borovog modela.
Djelomično se zasniva na postulatima relativnosti Alberta Ajnštajna. Njegove modifikacije uključivale su potvrdu da je orbita elektrona kružna ili eliptična elektron ima malu električnu struju i da postoje dva ili više podnivoa počevši od drugog energetskog nivoa.
Schrödingerov atomski model
Nadovezujući se na rad Bohra i Sommerfelda, Erwin Schrödinger je predložio da se elektroni tretiraju kao talasi materije, što je omogućilo kasniju probabilističku interpretaciju valne funkcije (koja opisuje veličinu vjerovatnoće pronalaska osobe). Space), autora Maxa Borna.
To znači da, zahvaljujući Hajzenbergovom principu nesigurnosti, moguće je probabilistički proučavati položaj elektrona ili njegov impuls, ali ne oboje. Ovo je trenutni atomski model iz ranih 2000-ih, s nekim naknadnim dodacima. To se zove "model kvantnog talasa".
Kvantni atomski model
Kvantni model, koji se razvijao tokom XNUMX. veka, najsloženiji je i najsavremeniji. Bazira se na teoriji kvantne mehanike i opisuje atom kao oblak vjerovatnoće u kojem elektroni ne prate precizne orbite, već radije Nalaze se u područjima svemira s većom vjerovatnoćom da budu pronađeni. Ovaj model je omogućio dublje razumijevanje elektrona i njihovog ponašanja, te je otvorio vrata napretku u modernoj hemiji i fizici.
Nadam se da sa ovim informacijama možete saznati više o tome šta su atomski modeli i koje vrste modela su postojale kroz istoriju.