atommodelle

Chemie

2022

Wir erklären, was Atommodelle sind und wie sie sich von der Antike bis zur Neuzeit entwickelt haben.

Diese Modelle versuchen grundsätzlich zu erklären, woraus Materie besteht.

Was sind Atommodelle?

Atommodelle sind als die verschiedenen grafischen Darstellungen der . bekannt Struktur und Betrieb der Atome. Atommodelle wurden im Laufe der Geschichte von . entwickelt Menschheit von den Ideen, die in jeder Epoche in Bezug auf die Zusammensetzung der Angelegenheit.

Die ersten Atommodelle reichen bis in die Antike zurück, als Philosophen und Naturforscher es wagten, die Zusammensetzung von existierenden Dingen, das heißt von Materie, zu denken und abzuleiten.

Atommodell von Demokrit (450 v. Chr.)

Die "Atomtheorie des Universums" wurde vom griechischen Philosophen Demokrit zusammen mit seinem Mentor Leukippus entwickelt. Zu dieser Zeit die Wissen wurden nicht erreicht durch Experimentieren, aber durch die Argumentation logisch, basierend auf der Formulierung und Diskussion von Ideen.

Demokrit schlug vor, dass die Welt aus sehr kleinen und unteilbaren Teilchen besteht, von Existenz ewig, homogen und inkompressibel, deren einzige Unterschiede in Form und Größe waren, nie in der inneren Funktionsweise. Gibt Partikel sie wurden als "Atome" getauft, ein Wort, das aus dem Griechischen stammt atémnein y bedeutet "unteilbar".

Laut Demokrit, Eigenschaften der Materie sie wurden durch die Gruppierung der Atome bestimmt. Spätere Philosophen wie Epikur fügten der Theorie die Bewegung zufällig von Atomen.

Daltons Atommodell (1803 n. Chr.)

Das erste Atommodell mit wissenschaftlichen Grundlagen wurde innerhalb der Chemie, vorgeschlagen von John Dalton in seinen "Atomic Postulates". Er behauptete, dass alles aus Atomen besteht, unteilbar und unzerstörbar, auch durch chemische Reaktionen.

Dalton schlug vor, dass die Atome des gleichen chemischen Elements einander gleich sind und das gleiche haben Masse und gleiche Eigenschaften. Andererseits schlug er das Konzept des relativen Atomgewichts (das Gewicht jedes Elements in Bezug auf das Gewicht von Wasserstoff) vor, indem er die Massen jedes Elements mit der Masse von Wasserstoff vergleicht. Er schlug auch vor, dass sich Atome miteinander verbinden können, um chemische Verbindungen zu bilden.

Daltons Theorie hatte einige Fehler. Er behauptete, dass chemische Verbindungen mit möglichst wenigen Atomen ihrer Elemente gebildet würden. Zum Beispiel das Molekül von WasserLaut Dalton wäre es HO und nicht H2O, was die richtige Formel ist. Andererseits sagte er, dass die Elemente in Gaszustand Sie waren immer einatomig (bestehend aus einem einzigen Atom), was wir wissen, ist nicht real.

Lewis' Atommodell (1902 n. Chr.)

Auch "Modell des kubischen Atoms" genannt, schlug in diesem Lewis-Modell die Struktur der in Form eines Würfels verteilten Atome vor, in deren acht Ecken die Elektronen. Dies ermöglichte Fortschritte bei der Erforschung der Wertigkeiten atomar und chemische Verbindungen, insbesondere nach seiner Aktualisierung durch Irving Langmuir im Jahr 1919, wo er das "Atom des kubischen Oktetts" erhob.

Diese Studien waren die Grundlage für das, was heute als Lewis-Diagramm bekannt ist, ein sehr nützliches Werkzeug, um kovalente Bindungen zu erklären.

Thomsons Atommodell (1904 n. Chr.)

Thomson nahm an, dass Atome kugelförmig sind und Elektronen darin eingebettet sind.

Dieses Modell wurde 1897 von J. J. Thomson, dem Entdecker des Elektrons, vorgeschlagen und liegt vor der Entdeckung des Protonen Ja Neutronen, also nahm er an, dass Atome aus einer positiv geladenen Kugel bestehen und negativ geladene Elektronen darin eingebettet sind, wie Rosinen in Pudding. Wonne Metapher Er gab dem Model den Beinamen "Rosinenpudding-Modell".

Dieses Modell machte eine falsche Vorhersage der positiven Ladung des Atoms, da es besagte, dass sie über das Atom verteilt sei. Später wurde dies in Rutherfords Modell korrigiert, in dem der Atomkern definiert wurde.

Rutherfords Atommodell (1911 n. Chr.)

Ernest Rutherford hat eine Reihe von Experimente 1911 aus Blattgold. In diesen Experimenten stellte er fest, dass das Atom aus einem positiv geladenen Atomkern (in dem der größte Teil seiner Masse konzentriert ist) und Elektronen besteht, die sich frei um diesen Kern drehen. In diesem Modell wird erstmals die Existenz des Atomkerns vorgeschlagen.

Bohrs Atommodell (1913 n. Chr.)

Beim Springen von einer Bahn zur anderen emittieren die Elektronen ein Photon, das die Energie zwischen den Bahnen unterscheidet.

Dieses Modell beginnt in der Welt von körperlich zu Quantenpostulaten, wird also als Übergang zwischen klassischer Mechanik und Quanten. Der dänische Physiker Niels Bohr schlug dieses Modell vor, um zu erklären, wie Elektronen stabile Umlaufbahnen (oder stabile Energieniveaus) um den Kern haben könnten. Es erklärt auch, warum Atome charakteristische Emissionsspektren haben.

In den für viele Atome durchgeführten Spektren wurde beobachtet, dass Elektronen des gleichen Energieniveaus unterschiedliche Energien haben. Dies zeigte, dass das Modell Fehler aufwies und dass es auf jedem Energieniveau Energieunterniveaus geben muss.

Bohrs Modell ist in drei Postulaten zusammengefasst:

  • Elektronen ziehen kreisförmige Bahnen um den Kern, ohne zu bestrahlen Energie.
  • Die für Elektronen zulässigen Bahnen sind solche mit einem bestimmten Wert des Drehimpulses (L) (Umdrehungsbetrag eines Objekts), der ein ganzzahliges Vielfaches des Wertes ist, wobei h = 6.6260664 × 10-34 und n = 1, 2, 3 ….
  • Elektronen emittieren oder absorbieren Energie, wenn sie von einer Bahn zur anderen springen und emittieren dabei ein Photon, das den Energieunterschied zwischen den beiden Bahnen darstellt.

Atommodell von Sommerfeld (1916 n. Chr.)

Sommerfelds Modell basierte teilweise auf den relativistischen Postulaten von Albert Einstein.

Dieses Modell wurde von Arnold Sommerfield vorgeschlagen, um zu versuchen, die Mängel des Bohr-Modells abzudecken.

Sie basierte teilweise auf den relativistischen Postulaten von Albert Einstein. Zu seinen Modifikationen gehört die Behauptung, die Bahnen der Elektronen seien kreisförmig oder elliptisch, die Elektronen hätten elektrischer Fluss Kleinbuchstaben und dass es ab dem zweiten Energieniveau zwei oder mehr Unterniveaus gab.

Schrödingers Atommodell (1926 n. Chr.)

Von Erwin Schrödinger aus den Studien von Bohr und Sommerfeld vorgeschlagen, stellte er sich Elektronen als Wellen der Materie vor, was die anschließende Formulierung einer probabilistischen Interpretation der Wellenfunktion (einer Größe, die dazu dient, die Wahrscheinlichkeit Teilchen im Weltraum finden) von Max Born.

Das bedeutet, dass Sie die Position eines Elektrons oder seine Menge an probabilistisch untersuchen können Bewegung aber nicht beides gleichzeitig, aufgrund des Heisenbergschen Unsicherheitsprinzips.

Dies ist das Atommodell, das zu Beginn des XXI Jahrhunderts in Kraft war, mit einigen späteren Ergänzungen. Es ist als "Quantum-Undulatory-Modell" bekannt.

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