A kosarad üres

Vásárlás

Darab: 0

Összesen: 0,00

0

Az atommodellek fejlődése

Az atommodellek fejlődése

Az atom szerkezetéről alkotott felfogások, nézetek kialakulásának főbb állomásai napjainkig.

Kémia

Címkék

atommodell, Démokritosz, Dalton, Thomson, Rutherford, Bohr, Sommerfeld, Heisenberg, Schrödinger, atommag, elektronfelhő, atomszerkezet, proton, elektron, neutron, elemi részecskék, atomosz, gerjesztés, színkép, kvantummechanika, kémia

Kapcsolódó extrák

Jelenetek

Démokritosz

Démokritosz és tanítója, Leukipposz szerint az anyag parányi oszthatatlan részecskékből, atomokból épül fel. Az atomok örök létezők: nem pusztulnak el és nem is keletkeznek; méretükben, alakjukban különböznek egymástól, illetve apró horgokkal össze is kapcsolódhatnak.
Az atomok tulajdonságai határozzák meg az egyes anyagok jellegzetességeit. Például az animáción is látható, horgocskákkal ellátott gömbölyded atomokból álló anyagok keserű ízűek és tapadósak. Az édes ízű anyagok atomjai aprók és gömbölyűek, ezért képesek beleszűrődni a legkülönbözőbb anyagokba, és azok ízét megváltoztatni.
Ma már tudjuk, hogy ez a naiv atommodell nem állja meg a helyét, de tudománytörténeti szempontból jelentős gondolatnak tekinthető, hiszen ekkor, a Kr. e. 5–4. században vetődött fel először komolyabban az anyag nem folytonos, kvantált természetének gondolata.

Dalton

John Dalton angol természettudós szerint a különböző vegyületek különböző atomok keverékeiből állnak. Az atomokat oszthatatlan, parányi gömböcskéknek képzelte. Atommodellje lényegében a Démokritosz-féle atomelméleten alapult, annak továbbfejlesztett változata volt.
Dalton szerint az anyagok halmazállapota az atomok közti távolságtól függ. Bár később kiderült, hogy az atomok nem oszthatatlanok, létüket helyesen feltételezte, és ezzel nagyban hozzájárult a tudomány fejlődéséhez.

Thomson

A 19. század végére nyilvánvalóvá vált, hogy az atom oszthatatlanságának tana nem tartható tovább. A századfordulón Joseph John Thomson angol fizikus észrevette, hogy a katódsugarak negatív töltésű részecskékből állnak, s ezzel kimutatta az elektronok létét.
Számos kísérlet alapján jutott arra következtetésre, hogy minden atom tartalmaz elektronokat. Mivel az atom elektromosan semleges, feltételezte, hogy a negatív töltésű elektronok egy pozitív töltésű anyagba ágyazódnak; e jellegzetes elrendeződés miatt szokták ezt a rendszert „mazsolás puding modellnek” is nevezni.

Rutherford

Ernest Rutherford kísérletében aranyfóliát bombáztak pozitív töltésű alfa-részecskékkel, azaz hélium-atommagokkal. Az alfa-részecskék többsége akadálytalanul áthaladt a fólián, sok közülük megváltozott irányban haladt tovább, néhány pedig visszaverődött arról.
Ha a Thomson-féle atommodell helyes volna, akkor az alfa-részecskék lassulva ugyan, de eltérülés nélkül haladnának át a fémen. A kapott kísérleti eredmény akkor lehetséges, ha az aranyatomok tömegének legnagyobb része egy igen kis térrészbe sűrűsödik.
Ezek alapján Rutherford kidolgozta, és 1911-ben publikálta atommodelljét, amelyben a pozitív töltésű atommag körül körpályán keringenek az elektronok. Az atommag átmérője az atom átmérőjének körülbelül tízezred része.

Bohr

A Bohr-modell kidolgozására azért volt szükség, mert a számítások szerint a Rutherford-féle atommodellben a mag körül keringő elektronoknak folyamatosan energiát kellene kisugározniuk, ami miatt spirális pályán az atommagba zuhannának. Azonban az atomok a tapasztalat szerint nem omlanak össze.
Ezért Rutherford atommodellje módosításra szorul. A problémát Niels Bohr dán fizikus 1913-ban oldotta meg azzal, hogy azt feltételezte: az elektronok csak meghatározott pályákon keringhetnek a mag körül. Emiatt spirálpályán az elektron nem zuhanhat a magba, de egyik pályáról a másikra átugorhat.
Ha energiát nyel el foton formájában, akkor az elektron gerjesztődik, és a magtól távolabbi, nagyobb energiájú pályára kerül; alacsonyabb energiájú pályára foton kisugárzásával léphet.
Mivel az elektron csak az ugráshoz épp megfelelő energiájú fotont képes elnyelni, illetve kisugározni, az atomok sugárzási és elnyelési színképe nem folytonos. Ez a hidrogénatom esetében jól egyezik a kísérleti tapasztalatokkal.

Sommerfeld

Sommerfeld 1920-ban publikálta a Bohr-féle atommodell továbbfejlesztett változatát, melyet Bohr–Sommerfeld-féle modellnek is nevezünk. Ebben az atommodellben is igaz, hogy az elektronok csak meghatározott pályákon keringhetnek a mag körül, de a pályák ellipszis alakúak is lehetnek.

Heisenberg és Schrödinger

  • X
  • Y
  • Z

A Heisenberg–Schrödinger-modellt kvantummechanikai atommodellnek is nevezik. A kvantummechanika szerint a részecskék nem foghatók fel pontos hellyel rendelkező golyócskákként, hanem a valósághoz közelebb áll, ha elektronfelhőként ábrázoljuk az atom elektronburkát. Az elektronfelhő egyes pontjaiban bizonyos valószínűséggel találjuk meg az elektront.
Az atomban atompályákat találunk, ezeken belül jellegzetes alakú s, p, d, f alhéjakat. A világegyetem szerkezetéről és működéséről szerzett ismereteink szerint a valóságot jelenleg ez az atommodell írja le legpontosabban.

Narráció

Kapcsolódó extrák

A benzolmolekula kötései

A szénatomok között szigma-kötéseket és delokalizált pi-kötéseket is találunk.

A kalcium atompályái

Az animáció bemutatja a kalciumatom s és p atompályáinak szerkezetét.

A nitrogénmolekula kötései

A két N-atomot összekapcsoló egy szigma- és két pi-kötést szemlélteti az animáció.

Hidrogénmolekula kialakulása

A hidrogénmolekulában a hidrogénatomokat kovalens kötés tartja össze.

Átlátszóság

Az animáció magyarázatot ad az átlátszóságra és az átlátszatlanságra, a röntgenvizsgálat elvére, valamint arra, hogy bizonyos anyagok csak bizonyos színű...

Elemi részecskék

A kvarkok és a leptonok építik fel az anyagot, a kölcsönhatásokat a bozonok közvetítik.

Molekulafeladatok I. (Kötések)

A kötéstípusok gyakorlását szolgáló feladat.

A Rutherford-kísérlet

A Rutherford-kísérlettel sikerült kimutatni a pozitív töltésű atommagok létét. Az eredmények egy új atommodell kidolgozásához szolgáltak alapul.

Az égi mechanika fejlődése

A jelenet a világegyetemről alkotott képünket befolyásoló csillagászok, fizikusok munkásságát foglalja össze.

Fizikusok, akik megváltoztatták a világot

E nagyszerű tudósok tevékenysége óriási hatást gyakorolt a fizika tudományának fejlődésére.

Hogyan működik az elektronmikroszkóp?

Az animáció segítségével megismerhetjük az elektronmikroszkóp szerkezetét és működését.

Láncreakció

Az atommaghasadás során felszabaduló energia felhasználható békés és hadászati célokra is.

Marie Curie laboratóriuma

A fizikai és a kémiai Nobel-díjat is elnyerő Marie Curie a tudománytörténet talán legismertebb női alakja.

Radioaktivitás

A nem stabil atommagok bomlásának folyamatát nevezzük radioaktivitásnak.

Szacharóz (répacukor) (C₁₂H₂₂O₁₁)

Fehér színű, édeskés ízű, vízben jól oldódó vegyület, melyet a háztartásokban cukorként ismerünk.

Erőhatások

Az animáció a kerekes és csúszótalpas kiskocsira ható erőhatásokat mutatja be.

Kosárba helyezve!