Атомски модели су теоријске репрезентације које су научници развили током времена како би покушали да разумеју структуру и понашање атома, који су основне јединице које чине материју. Захваљујући овим атомским моделима имамо велико знање о науци. Међутим, многи људи не знају добро шта су атомски модели.
Стога ћемо у овом чланку објаснити шта су атомски модели, чему служе, како су настали и колико су корисни.
Шта су атомски модели
Различити графички прикази структуре и функције атома називају се атомски модели. Атомски модел се развијао током људске историје из идеја о саставу материје коришћене у свакој ери.
Атом је најмања јединица хемијског елемента која одржава његова карактеристична својства. Током историје, разни научници и филозофи су предлагали различите атомске моделе, сваки на основу информација и знања доступних у том тренутку. Један од првих модела био је онај који је предложио грчки филозоф Демокрит, који је сугерисао да је материја састављена од недељивих честица званих „атоми“, што на грчком значи „недељиво“.
Демокритов атомски модел
„Космичку атомску теорију“ заједно су основали грчки филозоф Демокрит и његов ментор Леукип. У то време знање се није стицало експериментисањем, већ логичким расуђивањем, мисаоним излагањем и дискусијом.
Демокрит је предложио да се свет састоји од веома малих и недељивих честица, вечно постојећих, хомогених и нестишљивих, које разликују се само по облику и величини, а не по својој унутрашњој функцији.
Према Демокриту, својства материје су одређена начином на који су атоми спојени. Каснији филозофи, као што је Епикур, додали су теорији насумично кретање атома.
Далтонов атомски модел
Први научно заснован атомски модел рођен је у области хемије, који је предложио Џон Далтон у свом „Атомском постулату“. Веровао је да је све направљено од атома, недељиво и неуништиво, чак и кроз хемијске реакције.
Далтон је предложио да су атоми истог хемијског елемента једнаки једни другима, да имају исту масу и иста својства. С друге стране, осмислио концепт релативне атомске тежине (тежина сваког елемента у односу на тежину водоника), упоређивањем масе сваког елемента са масом водоника. Такође је предложио да се атоми могу комбиновати једни са другима да би формирали једињења.
Далтонова теорија је имала неке недостатке. Он је навео да се једињења формирају коришћењем што мањег броја атома елемента. На пример, према Далтону, молекул воде би био Х2О, а не Х2О, што је тачна формула. С друге стране, то каже да су гасовити елементи увек једноатомни, што знамо да није тачно.
Луисов модел атома
Такође познат као "кубични атомски модел", у којем је Луис предложио дистрибуирану атомску структуру у облику коцке, са осам врхова који су електрони. Ово је довело до напретка у проучавању атомске валенције и хемијске везе, посебно након ажурирања Ирвинга Лангмира из 1919. године, који је предложио „атом кубног октета“.
Ове студије су биле основа за оно што је сада познато као Луисови дијаграми, који су веома корисни алати за објашњење ковалентних веза.
Томсонов атомски модел
У другој половини XNUMX. века научник Џеј Џеј Томсон извршио експерименте са катодним зрацима и предложио модел у коме је атом позитивно наелектрисана сфера, слично лопти теста, а негативно наелектрисани електрони су се расули унутар њега, као грожђице у пудингу. Овај модел је постао познат као „модел пудинга од грожђица“ и био је први предлог унутрашње структуре атома.
Рутхерфордов атомски модел
Радерфордов модел настао је почетком XNUMX. века. У познатом експерименту, Рутхерфорд је бомбардовао златну фолију алфа честицама и открио да је већина честица прошла кроз фолију, али је неколико њих значајно скренуло. То је довело Рутхерфорд да предложи да атом има мало, густо, позитивно наелектрисано језгро у свом центру, док су се електрони окретали око овог језгра на знатној удаљености, као планете око Сунца.
Боров атомски модел
На основу Ратерфордовог модела, Ниелс Бор је 1913. године предложио да се електрони крећу по кружним орбитама око језгра. Ове орбите су квантизоване, што значи да су биле дозвољене само одређене орбите, док друге нису. Бор је такође установио да електрони могу да скачу између различитих орбита емитујући или апсорбујући енергију у облику фотона, објашњавајући тако емисију и апсорпцију светлости атомима.
Сомерфелдов атомски модел (1916. н.е.)
Сомерфелдов модел се делимично заснивао на постулатима релативности Алберта Ајнштајна. Овај модел је предложио Арнолд Сомерфилд у покушају да надокнади недостатке Боровог модела.
Делимично се заснива на постулатима релативности Алберта Ајнштајна. Његове модификације укључивале су потврду да је орбита електрона кружна или елиптична, тј електрон има малу електричну струју и да постоје два или више поднивоа почевши од другог енергетског нивоа.
Шредингеров атомски модел
Надовезујући се на рад Бора и Сомерфелда, Ервин Шредингер је предложио да се електрони третирају као таласи материје, што је омогућило каснију пробабилистичку интерпретацију таласне функције (која описује величину вероватноће проналаска особе). Свемир), од Макса Борна.
То значи да, захваљујући Хајзенберговом принципу неизвесности, могуће је пробабилистички проучавати положај електрона или његов импулс, али не обоје. Ово је тренутни атомски модел од раних 2000-их, са неким додацима направљеним касније. То се зове "модел квантног таласа".
Квантни атомски модел
Квантни модел, који се развијао током XNUMX. века, је најкомплекснији и најсавременији. Заснован је на теорији квантне механике и описује атом као облак вероватноће где електрони не прате прецизне орбите, већ пре Налазе се у деловима свемира са већом вероватноћом да буду пронађени. Овај модел је омогућио дубље разумевање електрона и њиховог понашања и отворио врата напретку у савременој хемији и физици.
Надам се да са овим информацијама можете сазнати више о томе шта су атомски модели и које врсте модела су постојале кроз историју.