Klíčový rozdíl - Bohr vs kvantový model
Bohrův model a kvantový model jsou modely, které vysvětlují strukturu atomu. Bohrův model se také nazývá Rutherford-Bohrův model, protože se jedná o modifikaci Rutherfordova modelu. Bohrův model navrhl Niels Bohr v roce 1915. Kvantový model je moderní model atomu. Klíčovým rozdílem mezi Bohrovým a kvantovým modelem je, že Bohrův model uvádí, že elektrony se chovají jako částice, zatímco kvantový model vysvětluje, že elektron má chování částic i vln.
OBSAH
1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je Bohrův model
3. Co je to kvantový model
4. Porovnání vedle sebe - Bohr vs. kvantový model ve formě tabulky
5. Shrnutí
Co je Bohrův model?
Jak již bylo zmíněno výše, Bohrův model je modifikací Rutherfordova modelu, protože Bohrův model vysvětluje strukturu atomu složenou z jádra obklopeného elektrony. Ale Bohrův model je pokročilejší než Rutherfordův model, protože říká, že elektrony vždy cestují ve specifických skořápkách nebo drahách kolem jádra. To také uvádí, že tyto skořápky mají různé energie a mají sférický tvar. To bylo naznačeno pozorováním liniových spekter pro atom vodíku.
Vzhledem k přítomnosti diskrétních čar ve spektrech čar Bohr uvedl, že orbitaly atomu mají fixní energie a elektrony mohou skákat z jedné energetické úrovně na druhou a emitovat nebo absorbovat energii, což vede k linii ve spektru čar.
Hlavní postuláty Bohrova modelu
- Elektrony se pohybují kolem jádra ve sférických orbitálech, které mají pevnou velikost a energii.
- Každá oběžná dráha má jiný poloměr a je pojmenována od jádra ven jako n = 1, 2, 3 atd. Nebo n = K, L, M atd., Kde n je číslo pevné úrovně energie.
- Energie orbitálu souvisí s jeho velikostí.
- Nejmenší oběžná dráha má nejnižší energii. Atom je zcela stabilní, když jsou elektrony na nejnižší energetické úrovni.
- Když se elektron pohybuje v určité oběžné dráze, energie tohoto elektronu je konstantní.
- Elektrony se mohou pohybovat z jedné energetické úrovně na druhou absorpcí nebo uvolňováním energie.
- Tento pohyb způsobuje záření.
Bohrův model dokonale zapadá do atomu vodíku, který má jediný elektron a malé kladně nabité jádro. Kromě toho Bohr použil Plankovu konstantu pro výpočet energie energetických úrovní atomu.
Obrázek 01: Bohrův model pro vodík
Při vysvětlování atomové struktury atomů jiných než vodík však měl Bohrov model několik nevýhod.
Omezení Bohrova modelu
- Bohrův model nedokázal vysvětlit Zeemanův efekt (účinek magnetického pole na atomové spektrum).
- Nedokázalo by to vysvětlit Starkův efekt (účinek elektrického pole na atomové spektrum).
- Bohrův model nedokáže vysvětlit atomová spektra větších atomů.
Co je to kvantový model?
Ačkoli kvantový model je mnohem těžší pochopit než Bohrův model, přesně vysvětluje pozorování týkající se velkých nebo komplexních atomů. Tento kvantový model je založen na kvantové teorii. Podle kvantové teorie má elektron dualitu částicových vln a je nemožné najít přesnou polohu elektronu (princip neurčitosti). Tento model je tedy založen hlavně na pravděpodobnosti umístění elektronu kdekoli na oběžné dráze. Rovněž uvádí, že orbitaly nejsou vždy sférické. Orbitaly mají zvláštní tvary pro různé energetické úrovně a jsou to 3D struktury.
Podle kvantového modelu může být elektronu dáno jméno pomocí kvantových čísel. V tomto jsou použity čtyři typy kvantových čísel;
- Princip kvantového čísla, n
- Kvantové číslo momentu hybnosti, I
- Magnetické kvantové číslo, m l
- Otočte kvantové číslo, m s
Principiální kvantové číslo vysvětluje průměrnou vzdálenost oběžné dráhy od jádra a energetickou hladinu. Kvantové číslo momentu hybnosti vysvětluje tvar oběžné dráhy. Magnetické kvantové číslo popisuje orientaci orbitalů v prostoru. Spinové kvantové číslo udává spřádání elektronu v magnetickém poli a vlnové charakteristiky elektronu.
Obrázek 2: Prostorová struktura atomových orbitalů.
Jaký je rozdíl mezi Bohrem a kvantovým modelem?
Rozdílný článek uprostřed před tabulkou
Bohr vs kvantový model |
|
| Bohrův model je atomový model navržený Nielsem Bohrem (v roce 1915) k vysvětlení struktury atomu. | Kvantový model je atomový model, který je považován za moderní atomový model pro přesné vysvětlení struktury atomu. |
| Chování elektronů | |
| Bohrův model vysvětluje chování částic elektronu. | Kvantový model vysvětluje dualitu vln-částice elektronu. |
| Aplikace | |
| Bohrův model lze použít pro atom vodíku, ale ne pro velké atomy. | Kvantový model lze použít pro jakýkoli atom, včetně menších a velkých komplexních atomů. |
| Tvar orbitalů | |
| Bohrův model nepopisuje přesné tvary každého orbitu. | Kvantový model popisuje všechny možné tvary, které může mít oběžná dráha. |
| Elektromagnetické efekty | |
| Bohrův model nevysvětluje Zeemanův efekt (účinek magnetického pole) nebo Starkův efekt (účinek elektrického pole). | Kvantový model přesně vysvětluje efekty Zeemana a Starka. |
| Kvantová čísla | |
| Bohrův model nepopisuje jiná kvantová čísla než základní kvantové číslo. | Kvantový model popisuje všechna čtyři kvantová čísla a vlastnosti elektronu. |
Shrnutí - Bohr vs kvantový model
Ačkoli vědci navrhli několik různých atomových modelů, nejvýznamnějšími modely byly Bohrův model a kvantový model. Tyto dva modely spolu úzce souvisejí, ale kvantový model je mnohem podrobnější než Bohrův model. Podle Bohrova modelu se elektron chová jako částice, zatímco kvantový model vysvětluje, že elektron má chování částic i vln. To je hlavní rozdíl mezi Bohrovým a kvantovým modelem.
Stáhnout PDF verzi Bohr vs Kvantový model
Můžete si stáhnout verzi tohoto článku ve formátu PDF a použít jej pro offline účely podle citací. Zde si stáhněte verzi PDF. Rozdíl mezi Bohrem a kvantovým modelem.
