Вашата кошница е празна

Пазаруване

Количество: 0

Общо: 0,00

0

Развитие на атомния модел

Развитие на атомния модел

Основни етапи в развитието на представите за строежа на атома до наши дни

Химия и опазване на околната среда

Ключови думи

атомен модел, Демокрит, Далтон, Thomson, Ръдърфорд, Бор, Sommerfield, Хайзенберг, Шрьодингер, ядро, електронен облак, атомната структура, протон, електрон, неутрон, елементарни частици, атом, възбуждане, спектър, квантовата механика, химия

Свързани ресурси

Сцени

Демокрит

Според Демокрит и неговия учител Левкип материята е изградена от малки неделими частици, наречени атоми. Според техния модел атомите могат да съществуват вечно – те нито могат да бъдат унищожени, нито създадени. Атомите са различни по големина и форма и могат да се свързват помежду си чрез малки кукички.

Свойствата на атомите определят характеристиките на различните вещества. Например сферичните атоми с дебели кукички, показани в анимацията, имат горчив вкус и са лепкави. Атомите на сладките вещества са малки и кръгли. Затова те могат да проникват в различни вещества и да променят вкуса им.

Днес знаем, че този наивистичен модел за атомите не е верен, но тази теория е важна за историята на науката, защото отбелязва зараждането на идеята за прекъснатия строеж на веществата през IV – V в. пр.Хр.

Далтон

Според английския учен Джон Далтон веществата са изградени от атоми в различни комбинации. Той описва атомите като неделими малки сфери. Моделът на Далтон е значително подобрена версия на атомната теория на Демокрит.

Според Далтон състоянието на веществата зависи от разстоянията между атомите. Въпреки че по-късно се оказва, че атомите не са неделими, той правилно е предположил тяхното съществуване.

Томсън

До края на XIX в. става ясно, че теорията за неделимостта на атома не е състоятелна. В края на века английският физик Джоузеф Джон Томсън забелязва, че катодните лъчи се състоят от отрицателно заредени частици, и по този начин той доказва съществуването на електроните.

След провеждането на експерименти Томсън заключава, че електроните могат да се отделят от атомите на всеки елемент. Това означава, че всички атоми съдържат електрони. Тъй като атомите са електронеутрални, Томсън предполага, че отрицателно заредените електрони са разпръснати в положително заредено вещество. Томсън сравнява предложения модел с пудинг, по чиято повърхност са разпръснати стафиди.

Ръдърфорд

В експеримента на Ърнест Ръдърфорд златно фолио се бомбардира с алфа частици, които представляват хелиеви ядра. По-голямата част от алфа частиците преминава безпроблемно през фолиото. Само една малка част от хелиевите ядра променя траекторията си, а още по-малка се връща обратно.

Ако атомният модел на Томсън беше верен, то всички алфа частици трябваше да намалят скоростта си и да минат през фолиото, без да променят посоката си на движение. Резултатът от експеримента на Ръдърфорд показва, че по-голямата част от масата на атомите злато е съсредоточена в малко по обем пространство.

Въз основа на резултатите Ръдърфорд развива и публикува през 1911 г. атомен модел, в който електроните обикалят около положително заредено ядро. Диаметърът на ядрото е около една десетохилядна от диаметъра на целия атом.

Бор

Разработването на нов модел става необходимо, защото според направени изчисления електроните, които обикалят около ядрото съгласно модела на Ръдърфорд, трябва да излъчват непрекъснато енергия. Вследствие на това електроните би следвало да се забавят, движейки се спираловидно, като накрая биха паднали върху ядрото. Това би довело до разрушаване на атома, което е противно на наблюденията.

Ето защо моделът на Ръдърфорд се налагало да бъде променен. Проблемът бил решен от датския физик Нилс Бор през 1913 г. Той постулира, че електроните се движат около ядрото по кръгови орбити, без да излъчват или приемат енергия. Ето защо електроните не падат върху ядрото, но могат да прескачат от една на друга орбита.

Когато електрон поглъща енергия, електронът се възбужда и прескача на орбита с по-висока енергия, която е и по-далече от ядрото. Електрон може да прескочи и на орбита с по-ниска енергия чрез излъчване на енергия.

Тъй като електронът може да поглъща или да излъчва енергия само при преминаване от една на друга орбита, емисионните и абсорбционни спектри на атомите са линейни (прекъснати).

Зомерфелд

Зомерфелд допълва атомния модел на Бор и публикува своята теория през 1920 г. Този модел се нарича атомен модел на Бор – Зомерфелд. В него електроните също обикалят около ядрото по орбити, но орбитите не са кръгови, а елипсовидни.

Хайзенберг, Шрьодингер

  • X
  • Y
  • Z

Моделът на Хайзенберг –Шрьодингер също се нарича квантовомеханичен модел на атома. Съгласно квантовата физика частиците не могат да се възприемат като материални топчета с точно определено местоположение. По-реалистично е електронната обвивка на атома да се изобразява като електронен облак. В електронния облак електронът може да бъде намерен с определена вероятност в отделни области.

В атома има атомни орбитали (електронни облаци), които се означават като s-, p-, d- и f-атомни орбитали и са с различни форми и размери. Този атомен модел отразява по най-добрия начин реалността съгласно наличното знание за структурата и начина на работа на Вселената.

Дикторски текст

Свързани ресурси

Образуване на молекула водород

Молекулата на водорода се състои от атоми на водорода, свързани помежду си чрез...

Covalent bonds in benzene molecules

In benzene there are sigma bonds and delocalised pi bonds between carbon atoms.

Electron configuration of calcium

This animation shows the electron configuration of the calcium atom.

Structure of nitrogen molecules

This animation demonstrates the structure of nitrogen molecules, with one sigma and two...

Елементарни частици

Материята е изградена от кварки и лептони, а взаимодействията се предават от бозоните.

Прозрачност

Анимацията дава обяснение на понятията за прозрачност и непрозрачност, на принципа на...

Molecule exercises I (Bonds)

An exercise about different types of bonds.

Верижна реакция

Освободената при делене на атомното ядро енергия може да се използва както за мирни, така...

Опитът на Ръдърфорд

Опитът на Ръдърфорд доказа, че съществуват положително заредени атомни ядра. Този опит...

Радиоактивност

Процесът на разпадане на нестабилните ядра се нарича радиоактивност.

Развитие на небесната механика

Анимацията ни въвежда в света на астрономи и физици, променили нашата представа за вселената.

Лабораторията на Мария Кюри

Мария Кюри, единственият човек, удостоен два пъти с Нобелова награда в две различни...

Физиците, които промениха света

Тези изключителни учени оказват огромно въздействие върху развитието на физиката като наука.

How does it work? - Electron microscope

This animation demonstrates the structure and operation of electron microscopes.

Saccharose (sucrose) (C₁₂H₂₂O₁₁)

A white, water-soluble, sweet compound known as sugar.

Взаимодействие на сили

Анимацията демонстрира действието на силите при търкаляне и при хлъзгане.

Added to your cart.