Diferența cheie – Bohr vs Model Quantum
Modelul Bohr și modelul cuantic sunt modele care explică structura unui atom. Modelul Bohr este numit și model Rutherford-Bohr deoarece este o modificare a modelului Rutherford. Modelul Bohr a fost propus de Niels Bohr în 1915. Modelul cuantic este modelul modern al unui atom. Diferența esențială dintre modelul Bohr și modelul cuantic este că modelul Bohr afirmă că electronii se comportă ca particule, în timp ce modelul cuantic explică faptul că electronul are comportament atât de particule, cât și de undă.
Ce este modelul Bohr?
Așa cum am menționat mai sus, modelul Bohr este o modificare a modelului Rutherford, deoarece modelul Bohr explică structura atomului ca fiind compus dintr-un nucleu înconjurat de electroni. Dar modelul Bohr este mai avansat decât modelul Rutherford, deoarece spune că electronii călătoresc întotdeauna în învelișuri sau orbite specifice în jurul nucleului. Aceasta afirmă, de asemenea, că aceste cochilii au energii diferite și au formă sferică. Acest lucru a fost sugerat de observațiile spectrelor de linii pentru atomul de hidrogen.
Datorită prezenței liniilor discrete în spectrele de linii, Bohr a afirmat că orbitalii unui atom au energii fixe și electronii pot sări de la un nivel de energie la altul emițând sau absorbind energie, rezultând o linie în spectre de linii.
Principalele postulate ale modelului Bohr
- Electronii se deplasează în jurul nucleului în orbiti sferici care au o dimensiune și o energie fixe.
- Fiecare orbită are o rază diferită și este denumită de la nucleu la exterior ca n=1, 2, 3 etc. sau n=K, L, M etc. unde n este numărul fix al nivelului de energie.
- Energia unui orbital este legată de dimensiunea acestuia.
- Cea mai mică orbită are cea mai mică energie. Atomul este complet stabil atunci când electronii sunt la cel mai scăzut nivel de energie.
- Când un electron se mișcă într-un anumit orbital, energia acelui electron este constantă.
- Electronii se pot muta de la un nivel de energie la altul prin absorbția sau eliberarea energiei.
-
Această mișcare provoacă radiații.
Modelul Bohr se potrivește perfect atomului de hidrogen care are un singur electron și un nucleu mic încărcat pozitiv. În afară de asta, Bohr a folosit constanta lui Plank pentru a calcula energia nivelurilor de energie ale atomului.
Figura 01: Modelul Bohr pentru hidrogen
Dar au existat puține dezavantaje ale modelului Bohr atunci când explica structura atomică a altor atomi decât hidrogen.
Limitări ale modelului Bohr
- Modelul Bohr nu a putut explica efectul Zeeman (efectul câmpului magnetic asupra spectrului atomic).
- Nu a putut explica efectul Stark (efectul câmpului electric asupra spectrului atomic).
- Modelul Bohr nu reușește să explice spectrele atomice ale atomilor mai mari.
Ce este modelul cuantic?
Deși modelul cuantic este mult mai greu de înțeles decât modelul Bohr, el explică cu acuratețe observațiile referitoare la atomii mari sau complecși. Acest model cuantic se bazează pe teoria cuantică. Conform teoriei cuantice, un electron are dualitate particule-undă și este imposibil de localizat poziția exactă a electronului (principiul incertitudinii). Astfel, acest model se bazează în principal pe probabilitatea ca un electron să fie localizat oriunde în orbital. De asemenea, afirmă că orbitalii nu sunt întotdeauna sferici. Orbitalii au forme speciale pentru diferite niveluri de energie și sunt structuri 3D.
Conform modelului cuantic, unui electron i se poate da un nume cu ajutorul numerelor cuantice. În acest scop sunt folosite patru tipuri de numere cuantice;
- Număr cuantic principal, n
- Număr cuantic al momentului unghiular, I
- Număr cuantic magnetic, ml
- Spin număr cuantic, ms
Numărul cuantic principal explică distanța medie a orbitalului de la nucleu și nivelul de energie. Numărul cuantic al momentului unghiular explică forma orbitalului. Numărul cuantic magnetic descrie orientarea orbitalilor în spațiu. Numărul cuantic de spin dă rotirea unui electron într-un câmp magnetic și caracteristicile undei ale electronului.
Figura 2: Structura spațială a orbitalilor atomici.
Care este diferența dintre Bohr și Quantum Model?
Bohr vs modelul cuantic |
|
| Modelul Bohr este un model atomic propus de Niels Bohr (în 1915) pentru a explica structura unui atom. | Modelul cuantic este un model atomic care este considerat modelul atomic modern pentru a explica structura unui atom cu precizie. |
| Comportamentul electronilor | |
| Modelul Bohr explică comportamentul particulelor unui electron. | Modelul cuantic explică dualitatea undă-particulă a unui electron. |
| Aplicații | |
| Modelul Bohr poate fi aplicat pentru atomul de hidrogen, dar nu pentru atomi mari. | Modelul cuantic poate fi folosit pentru orice atom, inclusiv pentru cei mai mici și pentru atomi mari, complecși. |
| Forma orbitalilor | |
| Modelul Bohr nu descrie formele exacte ale fiecărui orbital. | Modelul cuantic descrie toate formele posibile pe care le poate avea un orbital. |
| Efecte electro-magnetice | |
| Modelul Bohr nu explică efectul Zeeman (efectul câmpului magnetic) sau efectul Stark (efectul câmpului electric). | Modelul cuantic explică cu precizie efectele Zeeman și Stark. |
| Numere cuantice | |
| Modelul Bohr nu descrie alte numere cuantice decât numărul cuantic principal. | Modelul cuantic descrie toate cele patru numere cuantice și caracteristicile unui electron. |
Rezumat – Bohr vs Model Quantum
Deși mai multe modele atomice diferite au fost propuse de oamenii de știință, cele mai notabile modele au fost modelul Bohr și modelul cuantic. Aceste două modele sunt strâns legate, dar modelul cuantic este mult mai detaliat decât modelul Bohr. Conform modelului Bohr, un electron se comportă ca o particulă, în timp ce modelul cuantic explică faptul că electronul are comportament atât de particule, cât și de undă. Aceasta este principala diferență dintre modelul Bohr și modelul cuantic.
Descărcați versiunea PDF a modelului Bohr vs Quantum
Puteți descărca versiunea PDF a acestui articol și o puteți utiliza în scopuri offline, conform notelor de citare. Vă rugăm să descărcați versiunea PDF aici Diferența dintre modelul Bohr și Quantum.
