Ključna razlika – Bohr naspram kvantnog modela
Bohrov model i kvantni model su modeli koji objašnjavaju strukturu atoma. Bohrov model se još naziva i Rutherford-Bohrov model jer je modifikacija Rutherfordovog modela. Bohrov model predložio je Niels Bohr 1915. Kvantni model je moderni model atoma. Ključna razlika između Bohrova i kvantnog modela je u tome što Bohrov model navodi da se elektroni ponašaju kao čestice, dok kvantni model objašnjava da elektron ima i čestično i valno ponašanje.
Što je Bohrov model?
Kao što je gore spomenuto, Bohrov model je modifikacija Rutherfordovog modela budući da Bohrov model objašnjava strukturu atoma koja se sastoji od jezgre okružene elektronima. Ali Bohrov model je napredniji od Rutherfordovog modela jer kaže da elektroni uvijek putuju u određenim ljuskama ili orbitama oko jezgre. Ovo također navodi da ove školjke imaju različite energije i sfernog su oblika. To je sugerirano promatranjem linijskih spektara za vodikov atom.
Zbog prisutnosti diskretnih linija u linijskom spektru, Bohr je izjavio da orbitale atoma imaju fiksne energije i da elektroni mogu skakati s jedne energetske razine na drugu emitirajući ili apsorbirajući energiju, što rezultira linijom u linijski spektri.
Glavni postulati Bohrovog modela
- Elektroni se kreću oko jezgre u sfernim orbitalama koje imaju fiksnu veličinu i energiju.
- Svaka orbita ima drugačiji radijus i naziva se od jezgre prema van kao n=1, 2, 3, itd. ili n=K, L, M, itd. gdje je n fiksni broj energetske razine.
- Energija orbitale povezana je s njezinom veličinom.
- Najmanja orbita ima najmanju energiju. Atom je potpuno stabilan kada su elektroni na najnižoj energetskoj razini.
- Kada se elektron kreće određenom orbitalom, energija tog elektrona je konstantna.
- Elektroni se mogu kretati s jedne energetske razine na drugu apsorbirajući ili otpuštajući energiju.
-
Ovo kretanje uzrokuje zračenje.
Bohrov model savršeno odgovara atomu vodika koji ima jedan elektron i malu pozitivno nabijenu jezgru. Osim toga, Bohr je koristio Plankovu konstantu za izračunavanje energije energetskih razina atoma.
Slika 01: Bohrov model za vodik
Ali bilo je nekoliko nedostataka Bohrovog modela kada se objašnjavala atomska struktura atoma osim vodika.
Ograničenja Bohrovog modela
- Bohrov model nije mogao objasniti Zeemanov efekt (učinak magnetskog polja na atomski spektar).
- Nije mogao objasniti Starkov efekt (učinak električnog polja na atomski spektar).
- Bohrov model ne uspijeva objasniti atomske spektre većih atoma.
Što je kvantni model?
Iako je kvantni model mnogo teže razumjeti od Bohrovog modela, on točno objašnjava opažanja u vezi s velikim ili složenim atomima. Ovaj kvantni model temelji se na kvantnoj teoriji. Prema kvantnoj teoriji, elektron ima dualnost čestica-val i nemoguće je locirati točan položaj elektrona (princip nesigurnosti). Stoga se ovaj model uglavnom temelji na vjerojatnosti da se elektron nalazi bilo gdje u orbitali. Također navodi da orbitale nisu uvijek sferne. Orbitale imaju posebne oblike za različite energetske razine i trodimenzionalne su strukture.
Prema kvantnom modelu, elektronu se može dati ime pomoću kvantnih brojeva. U ovome se koriste četiri vrste kvantnih brojeva;
- Glavni kvantni broj, n
- Kvantni broj kutnog momenta, I
- Magnetski kvantni broj, ml
- Spinski kvantni broj, ms
Glavni kvantni broj objašnjava prosječnu udaljenost orbitale od jezgre i razinu energije. Kvantni broj kutne količine gibanja objašnjava oblik orbitale. Magnetski kvantni broj opisuje orijentaciju orbitala u prostoru. Kvantni broj spina daje vrtnju elektrona u magnetskom polju i valne karakteristike elektrona.
Slika 2: Prostorna struktura atomskih orbitala.
Koja je razlika između Bohrova i kvantnog modela?
Bohr protiv kvantnog modela |
|
| Bohrov model je atomski model koji je predložio Niels Bohr (1915.) kako bi objasnio strukturu atoma. | Kvantni model je atomski model koji se smatra modernim atomskim modelom za točno objašnjenje strukture atoma. |
| Ponašanje elektrona | |
| Bohrov model objašnjava ponašanje čestica elektrona. | Kvantni model objašnjava valno-čestičnu dualnost elektrona. |
| Aplikacije | |
| Bohrov model može se primijeniti za atom vodika, ali ne i za velike atome. | Kvantni model može se koristiti za bilo koji atom, uključujući manje i velike, složene atome. |
| Oblik orbitala | |
| Bohrov model ne opisuje točne oblike svake orbitale. | Kvantni model opisuje sve moguće oblike koje jedna orbitala može imati. |
| Elektromagnetski efekti | |
| Bohrov model ne objašnjava Zeemanov efekt (učinak magnetskog polja) ili Starkov efekt (učinak električnog polja). | Kvantni model precizno objašnjava Zeemanove i Starkove efekte. |
| Kvantni brojevi | |
| Bohrov model ne opisuje druge kvantne brojeve osim glavnog kvantnog broja. | Kvantni model opisuje sva četiri kvantna broja i karakteristike elektrona. |
Sažetak – Bohr protiv kvantnog modela
Iako su znanstvenici predložili nekoliko različitih atomskih modela, najznačajniji modeli bili su Bohrov model i kvantni model. Ova dva modela su blisko povezana, ali je kvantni model puno detaljniji od Bohrovog modela. Prema Bohrovom modelu, elektron se ponaša kao čestica, dok kvantni model objašnjava da elektron ima i čestično i valno ponašanje. Ovo je glavna razlika između Bohrova i kvantnog modela.
Preuzmite PDF verziju Bohrova vs kvantnog modela
Možete preuzeti PDF verziju ovog članka i koristiti ga za izvanmrežne svrhe prema bilješkama o citatima. Ovdje preuzmite PDF verziju Razlika između Bohrovog i kvantnog modela.
