अणु मॉडेल काय आहेत

अणू मॉडेल्स ही सैद्धांतिक प्रस्तुतीकरणे आहेत जी वैज्ञानिकांनी अणूंची रचना आणि वर्तन समजून घेण्याचा प्रयत्न करण्यासाठी विकसित केले आहेत, जे पदार्थ बनवणारी मूलभूत एकके आहेत. या अणु मॉडेल्समुळेच आपल्याला विज्ञानाबद्दल उत्तम ज्ञान आहे. मात्र, अनेकांना नीट माहिती नसते अणु मॉडेल काय आहेत.

म्हणूनच, या लेखात आपण अणु मॉडेल्स काय आहेत, ते कशासाठी आहेत, त्यांची उत्पत्ती कशी झाली आणि ते किती उपयुक्त आहेत हे सांगणार आहोत.

अणु मॉडेल काय आहेत

अणु संरचना आणि कार्याच्या वेगवेगळ्या ग्राफिकल प्रस्तुतींना अणु मॉडेल म्हणतात. प्रत्येक युगात वापरल्या जाणार्‍या पदार्थाच्या रचनेबद्दलच्या कल्पनांमधून अणू मॉडेल संपूर्ण मानवी इतिहासात विकसित केले गेले.

अणू हे रासायनिक घटकाचे सर्वात लहान एकक आहे जे त्याचे विशिष्ट गुणधर्म राखते. संपूर्ण इतिहासात, विविध शास्त्रज्ञ आणि तत्त्वज्ञांनी विविध अणु मॉडेल प्रस्तावित केले आहेत, प्रत्येक वेळी उपलब्ध माहिती आणि ज्ञानावर आधारित. पहिल्या मॉडेलपैकी एक ग्रीक तत्वज्ञानी डेमोक्रिटसने प्रस्तावित केले होते, ज्याने असे सुचवले की पदार्थ "अणू" नावाच्या अविभाज्य कणांनी बनलेला आहे, ज्याचा ग्रीक भाषेत अर्थ "अविभाज्य" आहे.

डेमोक्रिटसचे अणु मॉडेल

"कॉस्मिक अणु सिद्धांत" ची स्थापना ग्रीक तत्वज्ञानी डेमोक्रिटस आणि त्याचा गुरू ल्युसिपस यांनी केली होती. त्यावेळी ज्ञान प्रयोगातून प्राप्त होत नव्हते, तर तर्कशुद्ध तर्क, विचार-आधारित सादरीकरण आणि चर्चेतून प्राप्त होते.

डेमोक्रिटसने असे मांडले की जग हे अत्यंत लहान आणि अविभाज्य कणांचे बनलेले आहे, जे सनातन अस्तित्वात आहे, एकसंध आणि अविभाज्य आहे, जे ते त्यांच्या अंतर्गत कार्यापेक्षा फक्त आकार आणि आकारात भिन्न आहेत.

डेमोक्रिटसच्या मते, पदार्थाचे गुणधर्म ज्या पद्धतीने अणू एकत्र केले जातात त्यावरून ठरवले जातात. एपिक्युरससारख्या नंतरच्या तत्त्वज्ञानींनी सिद्धांतामध्ये अणूंची यादृच्छिक गती जोडली.

डाल्टन अणू मॉडेल

रसायनशास्त्राच्या क्षेत्रात प्रथम वैज्ञानिकदृष्ट्या आधारित अणु मॉडेलचा जन्म झाला, जो जॉन डाल्टनने त्याच्या “अॅटॉमिक पोस्टुलेट” मध्ये प्रस्तावित केला होता. त्यांचा असा विश्वास होता की सर्व काही अणूपासून बनलेले आहे, अविभाज्य आणि अविनाशी आहे, अगदी रासायनिक अभिक्रियांद्वारे देखील.

डाल्टनने प्रस्तावित केले की समान रासायनिक घटकाचे अणू एकमेकांशी समान असतात, समान वस्तुमान आणि समान गुणधर्म असतात. दुसरीकडे, सापेक्ष अणु वजनाची संकल्पना तयार केली (हायड्रोजनच्या वजनाशी संबंधित प्रत्येक घटकाचे वजन), प्रत्येक घटकाच्या वस्तुमानाची हायड्रोजनच्या वस्तुमानाशी तुलना करून. त्यांनी असेही प्रस्तावित केले की अणू एकमेकांशी संयुगे तयार करू शकतात.

डाल्टनच्या सिद्धांतात काही त्रुटी होत्या. त्यांनी सांगितले की संयुगे कमीत कमी संभाव्य घटकांच्या अणूंचा वापर करून तयार होतात. उदाहरणार्थ, डाल्टनच्या मते, पाण्याचे रेणू H2O असेल, H2O नाही, जे योग्य सूत्र आहे. दुसरीकडे, असे म्हटले आहे की वायू घटक नेहमीच मोनोटोमिक असतात, जे आपल्याला माहित आहे की ते खरे नाही.

अणूचे लुईस मॉडेल

"क्यूबिक अणु मॉडेल" म्हणूनही ओळखले जाते, ज्यामध्ये लुईसने क्यूब-आकाराची वितरित अणू रचना प्रस्तावित केली, ज्यामध्ये आठ शिरोबिंदू इलेक्ट्रॉन आहेत. यामुळे अणुसंयोजकता आणि रासायनिक बंधनाच्या अभ्यासात प्रगती झाली, विशेषत: 1919 मध्ये इरविंग लँगमुइरच्या अद्यतनानंतर, ज्याने "क्यूबिक ऑक्टेट अणू" प्रस्तावित केले.

हे अभ्यास आता लुईस आकृत्या म्हणून ओळखले जाणारे आधार होते, जे सहसंयोजक बंध स्पष्ट करण्यासाठी अतिशय उपयुक्त साधने आहेत.

थॉमसन अणु मॉडेल

१९व्या शतकाच्या उत्तरार्धात शास्त्रज्ञ जे.जे. थॉमसन कॅथोड किरणांसह प्रयोग केले आणि एक मॉडेल प्रस्तावित केले ज्यामध्ये अणू सकारात्मक चार्ज केलेला गोल होता, कणकेच्या गोळ्याप्रमाणे, आणि नकारात्मक चार्ज केलेले इलेक्ट्रॉन्स पुडिंगमधील मनुका सारखे विखुरलेले होते. हे मॉडेल "मनुका पुडिंग मॉडेल" म्हणून ओळखले जाऊ लागले आणि अणूच्या अंतर्गत संरचनेची पहिली सूचना होती.

रदरफोर्ड अणु मॉडेल

रदरफोर्डचे मॉडेल XNUMX व्या शतकाच्या सुरूवातीस उद्भवले. एका प्रसिद्ध प्रयोगात, रदरफोर्डने अल्फा कणांसह सोन्याच्या फॉइलचा भडिमार केला आणि असे आढळले की बहुतेक कण फॉइलमधून गेले, परंतु काही लक्षणीयपणे विचलित झाले. हे नेतृत्व रदरफोर्डने प्रस्तावित केले की अणूच्या मध्यभागी एक लहान, दाट, सकारात्मक चार्ज असलेले केंद्रक आहे, तर इलेक्ट्रॉन सूर्याभोवती ग्रहांप्रमाणे या केंद्रकाभोवती बऱ्यापैकी अंतरावर फिरतात.

बोहर अणु मॉडेल

रदरफोर्डच्या मॉडेलवर आधारित, नील्स बोहर यांनी 1913 मध्ये प्रस्तावित केले की इलेक्ट्रॉन न्यूक्लियसभोवती वर्तुळाकार कक्षेत फिरतात. या कक्षा परिमाणित केल्या होत्या, ज्याचा अर्थ असा की फक्त काही विशिष्ट कक्षांना परवानगी होती, तर इतरांना नव्हती. बोहरने हे देखील स्थापित केले की इलेक्ट्रॉन फोटॉनच्या स्वरूपात उर्जा उत्सर्जित करून किंवा शोषून वेगवेगळ्या कक्षांमध्ये उडी मारू शकतात, अशा प्रकारे अणूंद्वारे प्रकाशाचे उत्सर्जन आणि शोषण स्पष्ट करतात.

सॉमरफेल्डचे अणु मॉडेल (१९१६ एडी)

सॉमरफेल्डचे मॉडेल अल्बर्ट आइनस्टाईनच्या सापेक्षतेच्या तत्त्वावर आधारित होते. बोहर मॉडेलच्या कमतरतेची भरपाई करण्याच्या प्रयत्नात अर्नोल्ड सॉमरफिल्डने हे मॉडेल प्रस्तावित केले होते.

हे अल्बर्ट आइनस्टाईनच्या सापेक्षतेच्या सिद्धांतावर आधारित आहे. त्याच्या बदलांमध्ये इलेक्ट्रॉनची कक्षा वर्तुळाकार किंवा लंबवर्तुळाकार आहे याची पुष्टी करणे समाविष्ट होते इलेक्ट्रॉनमध्ये एक लहान विद्युत प्रवाह असतो आणि दुसर्‍या ऊर्जा पातळीपासून सुरू होणारे दोन किंवा अधिक उपस्तर असतात.

श्रोडिंगरचे अणु मॉडेल

बोहर आणि सॉमरफेल्डच्या कार्यावर आधारित, एर्विन श्रोडिंगरने इलेक्ट्रॉनला पदार्थ लहरी मानण्याचा प्रस्ताव मांडला, ज्यामुळे वेव्ह फंक्शनचे नंतरचे संभाव्य स्पष्टीकरण शक्य झाले (जे व्यक्ती शोधण्याच्या संभाव्यतेचे वर्णन करते). स्पेस), मॅक्स बॉर्न द्वारे.

याचा अर्थ, हायझेनबर्ग अनिश्चितता तत्त्वाबद्दल धन्यवाद, इलेक्ट्रॉनची स्थिती किंवा त्याच्या गतीचा संभाव्य अभ्यास करणे शक्य आहे, परंतु दोन्ही नाही. 2000 च्या दशकाच्या सुरुवातीचे हे सध्याचे अणु मॉडेल आहे, ज्यामध्ये नंतर काही भर घालण्यात आल्या. त्याला "क्वांटम वेव्ह मॉडेल" म्हणतात.

क्वांटम अणु मॉडेल

XNUMX व्या शतकात विकसित झालेले क्वांटम मॉडेल सर्वात जटिल आणि वर्तमान आहे. हे क्वांटम मेकॅनिक्सच्या सिद्धांतावर आधारित आहे आणि अणूचे वर्णन संभाव्यता ढग म्हणून करते जेथे इलेक्ट्रॉन अचूक कक्षाचे अनुसरण करत नाहीत, उलट ते जागेच्या प्रदेशात आढळून येण्याची शक्यता जास्त असते. या मॉडेलने इलेक्ट्रॉन्स आणि त्यांच्या वर्तनाची सखोल माहिती दिली आहे आणि आधुनिक रसायनशास्त्र आणि भौतिकशास्त्रातील प्रगतीचे दरवाजे उघडले आहेत.

मला आशा आहे की या माहितीसह आपण अणु मॉडेल्स काय आहेत आणि इतिहासात कोणत्या प्रकारचे मॉडेल अस्तित्वात आहेत याबद्दल अधिक जाणून घेऊ शकता.