Twój koszyk jest pusty

Zakupy

Sztuka: 0

Razem: 0,00

0

Rozwój teorii modelu atomu

Rozwój teorii modelu atomu

Poglądy na temat struktury atomu, przegląd głównych teorii od starożytności aż do dnia dzisiejszego.

Chemia

Etykiety

model atomu, Demokryt, Dalton, Thomson, Rutherford, Bohr, Sommerfeld, Heisenberg, Schrödinger, jądro, chmura elektronów, struktura atomowa, proton, elektron, neutron, Cząstki elementarne, Atomos, wzbudzenie, widmo, mechanika kwantowa, chemia

Powiązane treści

Sceny

Demokryt

Według Demokryta i jego nauczyciela Leucypa, materia zbudowana jest z maleńkich, niepodzielnych cząsteczek zwanych atomami. Atomy istnieją wiecznie, nie giną i nie powstają w przyrodzie, kształtem i wielkością mogą różnić się od siebie jak również mogą łączyć się ze sobą za pomocą maleńkich haczyków.
Właściwości atomów decydują o cechach poszczególnych ciał. Jak widać na animacji substancje składające się z zaokrąglonych atomów z haczykami są lepkie i gorzkie. Atomy ciał o smaku słodkim są drobne i zaokrąglone, dlatego są w stanie przenikać do różnych substanicji i zmieniać ich smak.

Dziś już wiemy, że ten naiwny model atomu nie ma racji bytu, ale z punktu widzenia historii nauki można go uznać za istotną myśl, gdyż to w 5-4 wieku p.n.e po raz pierwszy poważnie rozważano koncepcję o nieciągłości i skwantowanej naturze materii.

Dalton

Według naukowca Johna Daltona różne związki chemiczne składają się z różnych mieszanek atomów. Atomy wyobrażał sobie jako niepodzielnie maleńkie kuleczki. Jego model atomu opierał się na teorii Demokryta i był jej dalej rozwiniętą wersją. Według Daltona stan skupienia ciał zależy od odległości pomiędzy atomami. Mimo, że później okazało się, że atomy nie są niepodzielne, Dalton słusznie zakładał ich istnienie, czym znacznie przyczynił się do rozwoju nauki.

Thomson

Pod koniec XIX wieku stało się oczywiste, że teoria niepodzielności atomu dalej się nie utrzyma. Na przełomie wieku angielski fizyk Joseph John Thomson zauważył, że promienie katod składają się z cząsteczek naładowanych ujemnie, czym udowodnił istnienie elektronów. Na podstawie wielu doświadczeń doszedł do wniosku, że każdy atom zawiera elektrony. Ponieważ atom jest elektrycznie obojętny, Thomson zakładał, że ujemnie naładowane elektrony umieszczone są w materii naładowanej dodatnio. Z powodu tego szczególnego ułożenia elektronów w atomie nazywano ten model także modelem „ciasta z rodzynkami”.

Rutherford

W doświadczeniu Ernesta Rutherforda złotą folię poddano bombardowaniu cząsteczkami alfa, czyli jądrami atomu helu. Większość cząsteczek alfa bez przeszkód przenikała przez folię, wiele z nich poruszało się dalej w zmienionym kierunku, niektóre natomiast odbijały się od niej.

Jeżeli model atomu Thomsona byłby słuszny to cząsteczki alfa, wprawdzie w zwolnionym tempie, lecz bez odchyleń, przenikałyby dalej przez metal. Otrzymany wynik doświadczenia jest możliwy wówczas gdy większa część masy atomów złota jest skupiona w bardzo małej przestrzeni.
Na tej podstawie w 1911 roku Rutherford wypracował i opublikował model atomu, w którym elektrony krążą na orbitach wokół dodatnio naładowanego jądra atomu. Przekrój jądra atomu stanowi mniej więcej jedną dziesięciotysięczną część przekroju atomu.

Bohr

Wypracowanie modelu Bohra było potrzebne, ponieważ według wyliczeń w modelu atomów Rutherforda, elektrony krążące wokół jądra atomu powinny nieustannie emitować promieniowanie energii i w wyniku tego poruszając się na orbicie spiralnej powinny „spaść” na jądro. Tymczasem doświadczenie wskazuje, że atomy nie „zapadają się”.
To dlatego model Rutherforda należało zmodyfikować. Problem ten rozwiązał w 1913 roku duński fizyk, Niels Bohr, zakładając, że elektrony mogą krążyć wokół jądra tylko na określonych orbitach. Dlatego elektron nie może spaść na jądro z orbity spiralnej natomiast może przeskakiwać z orbity na orbitę.
Jeżeli absorbuje energię w postaci fotonu dochodzi do pobudzenia elektronu i przechodzi on na bardziej oddaloną od jądra orbitę o wyższym poziomie energetycznym. Z kolei na orbitę o niższym poziomie energetycznym może przenieść się emitując foton.
Ponieważ elektron jest w stanie absorbować lub emitować foton tylko o takiej energii, jaka potrzebna jest do zmiany orbity, widmo atomu podczas absorbowania i emitowania energii nie jest ciągłe. W przypadku atomu wodoru zgadza się to z wynikami przeprowadzonych doświadczeń.

Sommerfeld

Sommerfeld w 1920 roku opublikował dalej rozwinięty model Bohra, który został nazwany modelem Sommerfeld-Bohra. W tym modelu atomu również prawdą jest, że elektrony krążą wokół jądra tylko po określonych orbitach, ale orbity te mogą mieć również kształt elipsy.

Heisenberg,
Schrödinger

  • X
  • Y
  • Z

Model Heisenberg-Schrödingera nazywany jest także kwantowym modelem atomu. Według mechaniki kwantowej cząsteczki to nie kuleczki, posiadające konkretne miejscem. Bliższym rzeczywistości jest model opisujący elektryczną powłokę atomu jako chmurę elektronów. W chmurze elektronowej tylko w niektórych punktach z pewnym prawdopodobieństwem natrafiamy na elektrony.
W atomie znajdujemy orbity atomowe a w nich orbitale s, p, d, f o charakterystycznym kształcie. Zgodnie z posiadanymi informacjami o strukturze i działaniu wszechświata ten model atomu opisuje rzeczywistość najdokładniej.

Narracja

Powiązane treści

Orbitale atomu wapnia

Animacja prezentuje strukturę orbitali s i p atomu wapnia.

Powstawanie cząsteczki wodoru

W cząsteczce wodoru atomy wodoru połączone są wiązaniami kowalencyjnymi.

Wiązania molekuły azotu

Animacja prezentuje połączenie dwóch N atomów jednym wiązaniem sigma i dwoma wiązaniami pi.

Wiązania molekuły benzenu

Pomiędzy atomami węgla występują wiązania sigma i zdelokalizowane wiązania pi.

1 zadanie z molekułami (Wiązania chemiczne)

Zadanie służące ćwiczeniu rodzajów wiązań chemicznych.

Cząstki elementarne

Materia zbudowana jest z kwarków i leptonów, bozony natomiast przenoszą wzajemne oddziaływania.

Przezroczystość

Animacja ta wyjaśnia zjawisko przezroczystości i nieprzezroczystości, zasadę działania rentgenografii oraz to, że niektóre materiały absorbują jedynie...

Eksperyment Rutherforda

Eksperyment Rutherforda udowodnił istnienie dodatnio naładowanych jąder atomów. Wyniki doświadczenia były podstawą do powstania nowego modelu atomu.

Fizycy, którzy zmienili świat

Działalność tych wybitnych naukowców miała olbrzymi wpływ na rozwój fizyki.

Jak działa mikroskop elektronowy?

Dzięki animacji możemy poznać konstrukcję i działanie mikroskopu elektronowego.

Laboratorium Marii Curie

Maria Curie jako jedyna dostała Nagrodę Nobla w dwóch różnych dziedzinach nauki, stając się prawdopodobnie najbardziej znaną kobietą w historii nauki.

Radioaktywność

Radioaktywnością nazywamy proces rozpadu nietrwałych jąder atomowych.

Reakcja łańcuchowa

Energia uwalniana w wyniku rozszczepienia jądra atomu może być wykorzystana zarówno dla celów pokojowych jak i wojskowych.

Rozwój mechaniki nieba

Animacja przedstawia prace badawcze astronomów i fizyków, które miały wpływ na nasze postrzeganie wszechświata.

Sacharoza (cukier buraczany, cukier trzcinowy) (C₁₂H₂₂O₁₁)

Organiczny związek chemiczny o słodkim smaku, bardzo dobrze rozpuszczalny w wodzie, znany powszechnie jako cukier.

Zasady dynamiki

Animacja prezentuje oddziaływanie sił na pojazd poruszający się na kołach i na płozach.

Added to your cart.