Váš nákupný košík je prázdny

Nákup

Kusy: 0

Spolu: 0,00

0

Vývoj modelu atómu

Vývoj modelu atómu

Hlavné fázy v histórii o teórií a názoroch o štruktúre atómu.

Chémia

Kľúčové slová

atómový modelu, Democritus, Dalton, Thomson, Rutherford, Bohr, Sommerfeld, Heisenberg, Schrödinger, jadro, elektrónový mrak, atómová štruktúra, protón, elektrón, neutrón, Elementárne častice, atomos, podráždenie, Spektrum, kvantová mechanika, chémia

Súvisiace extra

Scénky

Demokritos

Podľa Demokrita a jeho učiteľa Leukippa hmotu tvoria drobné nedeliteľné častice, ktoré sa nazývajú atómami. Atómy sú večné: nezanikajú a ani nevznikajú; líšia sa svojou veľkosťou a tvarom, respektíve môžu sa spájať pomocou malých háčikov.

Vlastnosti atómov určujú atribúty jednotlivých materiálov. Napríklad aj v animácii môžete vidieť, že látky pozostávajúce z oblých atómov s háčikmi majú horkú chuť a sú lepkavé. Atómy sladkých látok sú drobné a guľaté, preto sú schopné preniknúť do rôznych látok a zmeniť ich chuť.

Dnes už vieme, že tento naivný model atómu nie je správny, ale z hľadiska dejín vedy ho môžeme považovať za významnú myšlienku, veď myšlienka nespojitej, kvantovanej povahy hmoty sa prvýkrát objavila v 5.-4. storočí pred Kr.

Dalton

Podľa anglického prírodovedca Johna Daltona rôzne zlúčeniny pozostávajú zo zmesi rôznych atómov. Atómy si predstavoval ako nedeliteľné, drobné guľôčky. Jeho model atómu bol v podstate založený na Demokritovej atómovej teórii, bol jej vylepšenou verziou.

Podľa Daltona skupenstvo látok závisí od vzdialenosti medzi atómami. Hoci neskôr vysvitlo, že atómy nie sú nedeliteľné, správne predpokladal ich existenciu a tým vo veľkej miere prispel k rozvoju vedy.

Thomson

Koncom 19. storočia bolo zjavné, že teóriu o nedeliteľnosti atómu nemožno ďalej udržať. Na prelome storočia si anglický fyzik Joseph John Thomson všimol, že katódové lúče pozostávajú zo záporne nabitých častíc a tým preukázal existenciu elektrónov.

Na základe mnohých pokusov dospel k tomu, že každý atóm obsahuje elektróny. Nakoľko je atóm elektricky neutrálny, predpokladal, že záporne nabité elektróny sú uložené v kladne nabitej hmote. Kvôli tomuto charakteristickému usporiadaniu sa tento model nazýva aj ako "model pudingu s hrozienkami".

Rutherford

V pokuse Ernesta Rutherforda zlatú fóliu bombardovali kladne nabitými alfa časticami, t.j. atómovými jadrami hélia. Väčšina alfa častíc jednoducho prenikla cez fóliu, mnoho z nich zmenilo svoj smer počas prieniku a niekoľko sa odrazilo od fólie.

Ak by bol Thomsonov model atómu správny, alfa častice by sa spomalili, ale prenikli by cez kov bez akejkoľvek zmeny smeru. Tento výsledok pokusu je možný v tom prípade, ak najväčšia časť hmotnosti atómu zlata je zhustená v pomerne malom priestore.

Rutherford na základe týchto výsledkov vypracoval a v roku 1911 uverejnil svoj model atómu, v ktorom elektróny obiehajú okolo kladne nabitého jadra po kruhovej dráhe. Priemer atómového jadra je približne desaťtisícinou priemeru atómu.

Bohr

Vypracovanie Bohrovho modelu bolo potrebné z toho dôvodu, že podľa výpočtov v rámci Rutherfordovho modelu atómu elektróny obiehajúce okolo jadra by mali sústavne vyžarovať energiu, kvôli čomu by padali po špirálovej dráhe do atómového jadra. Avšak podľa skúseností atómy sa nezvyknú zrútiť.

Preto Rutherfordov model atómu bolo potrebné upraviť. Tento problém vyriešil v roku 1913 dánsky fyzik Niels Bohr vďaka nasledujúcemu predpokladu: elektróny môžu obiehať okolo jadra iba po stanovených dráhach. Vďaka tomu elektrón nemôže vpadnúť do jadra, ale môže preskočiť z jednej dráhy na druhú.

Ak pohltí energiu vo forme fotónu, elektrón je stimulovaný a dostáva sa na dráhu vzdialenejšiu od jadra, ktorá má väčšiu energiu; na dráhu s nižšou energiou môže vstúpiť vylúčením fotónu.

Nakoľko elektrón môže pohltiť alebo vylúčiť fotón s energiou presne potrebnou k preskočeniu, emisné a absorpčné spektrum atómu nie je stále. Toto sa v prípade vodíkového atómu zhoduje s výsledkami pokusov.

Sommerfeld

V roku 1920 Sommerfeld zverejnil vylepšenú verziu Bohrovho modelu atómu, ktorý nazývame aj ako Bohrov-Sommerfeldov model. Aj v prípade tohto modelu atómu platí, že elektróny môžu obiehať okolo jadra iba po stanovených dráhach, ale dráhy môžu mať aj eliptický tvar.

Heisenberg a Schrödinger

  • X
  • Y
  • Z

Heisenbergov-Schrödingerov model nazývajú aj kvantovo mechanickým modelom atómu. Podľa kvantovej mechaniky častice nemožno považovať za guľôčky s presne stanoveným miestom. Realite viac zodpovedá, ak elektrónový obal atómu zobrazíme ako elektrónový oblak. Elektrón môžeme nájsť s istou pravdepodobnosťou v jednotlivých bodoch elektrónového oblaku.

V atóme sa nachádzajú atómové dráhy a v rámci nich podvrstvy s, p, d, f charakteristického tvaru. Podľa poznatkov o štruktúre a fungovaní vesmíru realitu momentálne najlepšie vystihuje tento model atómu.

Rozprávanie

Súvisiace extra

Štruktúra molekúl dusíka

Animácia zobrazuje štruktúru molekúl dusíka, jedna sigma a dve pí väzby držiace atóm dohromady.

Elektrónová konfigurácia vápnika

Táto animácia prezentuje elektrónovú konfiguráciu atómu vápnika.

Kovalentná väzba v molekule benzénu

V benzéne nájdeme sigma väzby a delokalizované pi väzby medzi atómami uhlíka.

Vznik molekuly vodíka

Vodíkové atómy vnútri molekúl vodíka sú držané pohromade kovalentnou väzbou.

Elementárne častice

Látka je tvorená kvarkami a leptónmi, zatiaľ čo interakciu sprostredkúvajú bozóny.

Molekula úloha I. (Väzby)

Úlohy na precvičovanie rôznych typov väzieb.

Priehľadnosť

Táto animácia vysvetľuje priehľadnosť a nepriehľadnosť, princíp rádiografie, respektíve prečo určité materiály pohlcujú iba svetlo určitej farby.

Ako to funguje? - Elektrónový mikroskop

Táto animácia nám predstaví štruktúru a prevádzku elektrónových mikroskopov.

Fyzici, ktorí zmenili svet

Činnosť týchto výnimočných vedcov mala obrovský vplyv na vývoj fyziky.

Laboratórium Marie Curie

Marie Curie, ktorá získala Nobelovu cenu za fyziku a chémiu, je asi najznámejšou ženou v dejinách vedy.

Rádioaktivita

Rádioaktívny rozpad je proces rozpadu nestabilných atómových jadier.

Reťazová reakcia

Energia uvoľnená pri štiepení jadra môže byť použitá pre civilné a vojenské účely.

Rutherfordov experiment

Rutherfordov experiment preukázal existenciu kladne nabitých atómových jadier. Výsledky viedli k vypracovaniu nového modelu atómu.

Sacharóza (repný cukor) (C₁₂H₂₂O₁₁)

Sacharóza je biela kryštalická zlúčenina sladkej chuti, vo vode rozpustná látka, bežne známa ako stolový cukor.

Vývoj nebeskej mechaniky

Animácia predstavuje diela astronómov a fyzikov, ktorí zmenili náš pohľad na vesmír.

Pôsobenie síl

Animácia nám predstaví ako pôsobia sily na rôzne typy vozidiel.

Added to your cart.