原子模型

化学

2022

我们解释了原子模型是什么以及它们是如何从古代到现代演变的。

这些模型试图从根本上解释物质是由什么组成的。

什么是原子模型?

原子模型被称为原子的不同图形表示 结构体 和操作 原子.原子模型的发展贯穿整个历史 人性 从每个时代处理的关于构成的想法 事情.

第一个原子模型可以追溯到古典时代,当时哲学家和博物学家冒险思考和推断存在的事物的组成,即物质。

德谟克利特的原子模型(公元前 450 年)

“宇宙原子论”是由希腊哲学家德谟克利特和他的导师流西波斯创立的。当时的 知识 没有通过 实验,但通过 推理 逻辑,基于想法的形成和讨论。

德谟克利特提出世界是由非常小的不可分割的粒子组成的 存在 永恒的、同质的、不可压缩的,唯一的区别在于形状和大小,而不是内部功能。是 粒子 他们受洗成为“原子”,这个词来自希腊语 atémnein y 的意思是“不可分割的”。

根据德谟克利特的说法, 物质的性质 它们是由原子组合在一起的方式决定的。伊壁鸠鲁等后来的哲学家在该理论中加入了 移动 原子的随机。

道尔顿的原子模型(公元 1803 年)

第一个有科学依据的原子模型诞生于 化学,由约翰道尔顿在他的“原子假设”中提出。他坚持认为一切都是由原子组成的,不可分割和不可摧毁,即使是通过原子 化学反应.

道尔顿提出相同化学元素的原子彼此相等,具有相同的性质。 大量的 和同等属性。另一方面,他提出了相对原子量的概念(每种元素的重量相对于氢的重量),将每种元素的质量与氢的质量进行比较。他还提出原子可以相互结合形成化合物。

道尔顿的理论有一些缺陷。他声称化合物是使用其元素中尽可能少的原子形成的。例如,分子 根据道尔顿的说法,应该是 H2O 而不是 H2O,这是正确的公式。另一方面,他说元素在 气态 它们总是单原子的(由单个原子组成),我们所知道的不是真实的。

刘易斯的原子模型(公元 1902 年)

也称为“立方原子模型”,在这个刘易斯模型中提出了以立方体形式分布的原子的结构,其中八个顶点是 电子.这使得在研究中取得进展 化合价 原子和 化学链接,尤其是在欧文朗缪尔于 1919 年更新之后,他提出了“立方八位组的原子”。

这些研究是今天众所周知的刘易斯图的基础,这是解释共价键的非常有用的工具。

汤姆森的原子模型(公元 1904 年)

汤姆森假设原子是球形的,其中嵌入了电子。

该模型由电子的发现者 J. J. Thomson 于 1897 年提出,早于发现 质子中子,所以他假设原子是由一个带正电的球体和带负电的电子组成的,就像布丁里的葡萄干一样。极乐 隐喻 他给这个模型起了个绰号“葡萄干布丁模型”。

该模型对原子上的正电荷做出了错误的预测,因为它表明它分布在整个原子中。后来这在定义原子核的卢瑟福模型中得到了纠正。

卢瑟福的原子模型(公元 1911 年)

欧内斯特·卢瑟福制作了一系列 实验 1911年从金箔。在这些实验中,他确定原子由带正电的原子核(其大部分质量集中在那里)和围绕该核自由旋转的电子组成。在这个模型中,第一次提出了原子核的存在。

玻尔的原子模型(公元 1913 年)

当从一个轨道跳到另一个轨道时,电子会发射一个光子,以区分轨道之间的能量。

这个模型开始于 身体的 到量子假设,所以它被认为是经典力学和 量子.丹麦物理学家 Niels Bohr 提出了这个模型来解释电子如何在原子核周围具有稳定的轨道(或稳定的能级)。它还解释了为什么原子具有特征发射光谱。

在对许多原子进行的光谱中,观察到相同能级的电子具有不同的能量。这表明模型中存在错误,并且每个能级都必须存在能量子级。

玻尔的模型总结为三个假设:

  • 电子在没有辐射的情况下追踪围绕原子核的圆形轨道 活力.
  • 电子允许的轨道是具有特定角动量 (L)(物体旋转量)值的轨道,该值是该值的整数倍,其中 h = 6.6260664 × 10-34 且 n = 1, 2, 3 ……
  • 电子从一个轨道跳到另一个轨道时会发射或吸收能量,并且在此过程中它们会发射出代表两个轨道之间能量差异的光子。

索末菲的原子模型(公元 1916 年)

索末菲的模型部分基于阿尔伯特爱因斯坦的相对论假设。

该模型由阿诺德·索默菲尔德 (Arnold Sommerfield) 提出,旨在弥补玻尔模型的不足。

它部分基于阿尔伯特爱因斯坦的相对论假设。它的修改之一是断言电子的轨道是圆形或椭圆形的,电子具有 电流 小写,从第二能级开始有两个或更多的子级。

薛定谔的原子模型(公元 1926 年)

Erwin Schrödinger 从 Bohr 和 Sommerfeld 的研究中提出,他将电子设想为物质的波动,这使得随后可以对波函数(用于描述 可能性 在空间中找到一个粒子),作者是 Max Born。

这意味着您可以从概率上研究电子的位置或其数量 移动 但由于海森堡不确定性原理,两者不能同时进行。

这是二十一世纪初生效的原子模型,后来又增加了一些。它被称为“量子波动模型”。

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