Coșul dvs. este gol.

Cumpără

Cantitate: 0

Total: 0,00

0

Evoluția modelelor atomice

Evoluția modelelor atomice

Prezentarea principalelor etape ale dezvoltării concepţiilor şi ipotezelor cu privire la structura atomilor.

Chimie

Cuvinte cheie

model atomic, Democrit, Dalton, Thomson, Rutherford, Bohr, Sommerfeld, Heisenberg, Schrödinger, nucleu, nor de electroni, structura atomică, proton, electron, neutron, particulele elementare, Atomos, excitație, spectru, mecanica cuantică, chimie

Suplimente asociate

Animații

Democrit

Democrit şi dascălul său Leucipp, considerau că materia se compune din particule minuscule indivizibile numite atomi.

Conform modelului dezvoltat de cei doi filozofi, atomii sunt eterni: nu pier şi nici nu iau fiinţă; se deosebesc unul de altul prin mărime şi aspect, şi se pot lega unul de altul cu ajutorul unor mici cârlige. Proprietăţile atomilor determină particularităţile diferitelor substanțe. De exemplu, substanțele compuse din atomi rotunzi, prevăzuți cu niște cârlige mici, au un gust acru şi sunt lipicioase. Atomii substanțelor cu gust dulce sunt minusculi şi rotunzi, așa că se pot infiltra în tot felul de substanțe, schimbându-le gustul.

Astăzi, ştim că acest model atomic naiv nu este corect. Cu toate acestea, din punctul de vedere al istoriei ştiinţei, această teorie este importantă, deoarece în acel timp, în secolul V- IV î.H., a fost introdusă pentru prima dată noțiunea de natură discontinuă și cuantică a materiei.

Dalton

Conform teoriei naturalistului John Dalton, compuşii sunt formați din diferite combinații de atomi. El și-a imaginat atomii ca pe niște globuri minuscule, indivizibile. Modelul lui atomic era o variantă dezvoltată a modelului lui Democrit.

După părerea lui Dalton, starea de agregare a materiilor depinde de distanţa dintre atomi. Cu toate că mai târziu s-a descoperit că atomii nu sunt indivizibili, Dalton a susținut în mod corect că aceștia există, contribuind prin aceasta la evoluţia ştiinţei.

Thomson

La sfârşitul secolului al XIX-lea, a devenit evident că doctrina indivizibilităţii atomului nu mai poate fi susţinută. La cumpăna dintre secole, fizicianul englez Joseph John Thomson a observat că razele catodice sunt formate din particule încărcate negativ, și prin aceasta, a demonstrat existenţa electronilor.

În decursul numeroaselor experimente, a ajuns la concluzia că fiecare atom conţine electroni. Deoarece atomul este neutru din punct de vedere electric, Thomson a emis ipoteza că electronii încărcaţi negativ sunt încorporați în materia cu încărcătură pozitivă a atomului. Această teorie se mai numește și ˝modelul budincii cu stafide”.

Rutherford

Experimentul lui Ernest Rutherford a constat în bombardarea unei foiţe de aur cu particule alfa încărcate pozitiv, și anume cu nuclee atomice de heliu. Majoritatea particulelor alfa au trecut prin foiță fără să întâmpine obstacole. Multe dintre ele și-au modificat direcția când au trecut prin foiță, iar câteva au fost reflectate de pe aceasta.

Dacă modelul propus de Thomson ar fi corect, particulele alfa ar fi trecut cu o mișcare încetinită prin metal, nesuferind însă devieri de direcție. Rezultatul experimentului este posibil doar dacă cea mai mare parte a masei atomilor de aur s-ar concentra într-un spațiu foarte mic.

Pe baza rezultatelor obținute, Rutherford a elaborat şi și-a publicat modelul atomic în 1911. Potrivit acestuia, electronii se deplasează pe o orbită circulară în jurul nucleului încărcat pozitiv. Diametrul nucleului reprezintă aproximativ o zece miime din diametrul atomului.

Bohr

Dezvoltarea unui nou model atomic era necesară deoarece, pe baza calculelor, electronii care orbitează în jurul nucleului în modelul lui Rutherford ar trebui să radieze energie în mod continuu, şi astfel să se prăbușească în nucleul atomic de pe orbita spirală. Însă experienţa ne spune că atomii nu se prăbuşesc.

De aceea, modelul lui Rutherford trebuia modificat. Problema a fost rezolvată de fizicianul danez Niels Bohr în 1913, care a presupus că electronii pot să orbiteze în jurul nucleului doar pe orbite prestabilite. Din această cauză, electronul nu poate să se prăbuşească în nucleu, dar poate sări de pe o orbită pe alta.

Dacă absoarbe energie în forma fotonilor, electronul e excitat, trecând pe o orbită mai îndepărtată de nucleu, cu o energie mai mare; poate trece pe o orbită cu energie mai redusă prin emisia de fotoni.

Deoarece electronul poate absorbi, respectiv emite doar energia suficientă exact pentru săritură, spectrele de radiaţie şi absorbţie ale atomilor nu sunt continue. Acest lucru coincide cu rezultatele experimentelor cu atomii de hidrogen.

Sommerfeld

Sommerfeld a publicat în 1920 o variantă dezvoltată a modelului lui Bohr care se numeşte şi modelul Bohr-Sommerfeld. Și în acest model atomic electronii pot să orbiteze în jurul nucleului doar pe orbite prestabilite, dar orbitele pot avea şi formă eliptică.

Heisenberg, Schrödinger

  • X
  • Y
  • Z

Modelul Heisenberg-Schrödinger se numeşte şi modelul atomic al mecanicii cuantice. Potrivit mecanicii cuantice, particulele nu pot fi concepute ca biluţe cu poziţie bine definită, ci este mai aproape de realitate dacă reprezentăm învelişul de electroni al atomului ca un nor de electroni. Electronul poate fi găsit cu o probabilitate anume în unele puncte ale norului de electroni.

În atom găsim orbite atomice, iar în interiorul acestora substraturile s, p, d, f cu forme caracteristice. Pe baza cunoştinţelor actuale despre structura şi funcţionarea universului, putem spune că, în prezent, acest model atomic redă cel mai bine realitatea.

Naraţiune

Suplimente asociate

Configurația electronică a atomului de calciu

Animația prezintă configurația electronică a atomului de calciu.

Formarea moleculelor de hidrogen

În moleculele de hidrogen, atomii de hidrogen sunt legați prin legături covalente.

Legături covalente în moleculele de benzen

În benzen, între atomii de carbon se stabilesc legături sigma și legături pi delocalizate.

Structura moleculelor de azot

Animația prezintă structura moleculelor de azot, în care atomii sunt legați între ei printr-o legătură sigma și două legături pi.

Exercițiu cu molecule I (Legături)

Un exercițiu pentru exersarea tipurilor de legături.

Particulele elementare

Materia se compune din quarcuri și leptoni, interacțiunile fiind mediate de bozoni.

Transparența

Animația explică principiul transparenței, al opacității, și al radiografiei, precum și proprietatea materialelor de a absoarbe anumite spectre ale luminii.

Cum funcționează microscopul electronic?

Animația prezintă structura și modul de funcționare al microscopului electronic.

Evoluția mecanicii cerești

Animația prezintă activitatea științifică a astronomilor și fizicienilor ale căror cercetări au influențat imaginea noastră despre univers.

Experimentul Rutherford

Experimentul Rutherford a demonstrat existența nucleelor atomice încărcate pozitiv. Rezultatele experimentului au condus la elaborarea unui nou model atomic.

Fizicieni care au schimbat lumea

Munca acestor extraordinari fizicieni a avut un impact uriaș asupra dezvoltării științei fizicii.

Laboratorul lui Marie Curie

Marie Curie, singura care a primit Premiul Nobel în două științe diferite, este probabil cea mai cunoscută femeie din istoria științei.

Radioactivitatea

Numim radioactivitate procesul de dezintegrare a nucleelor atomilor instabili.

Reacție în lanț

Energia eliberată în timpul fisiunii nucleare poate fi utilizată atât în scop militar, cât și în scop civil.

Zaharoză (sucroză) (C₁₂H₂₂O₁₁)

Compus dulce, alb, solubil în apă cunoscut ca zahăr.

Forțe

Animația arată modul în care forțele acționează asupra unui vehicul cu roți și a unui vehicul cu tălpi.

Added to your cart.