ما الفرق بين نموذج بوهر ونموذج ميكانيكا الكم للذرة؟ تتكون الذرة من عناصر مهمة وأساسية للغاية تتطلب عددًا من الدراسات المتعمقة، بالإضافة إلى العديد من التجارب العلمية اللازمة لاكتشاف هذه العناصر، ومن أهم النماذج التي تحتويها نموذج بور ونموذج ميكانيكا الكم.
مفهوم الذرة
الذرة هي أصغر جزء من المادة، ويبحث العديد من العلماء عن ماهية الذرة ومكوناتها، وقد توصل العلماء إلى العديد من التفسيرات حول الذرة ومكوناتها.
انظر أيضًا: دراسة بنية الذرة وموقع كل جزيء فيها
مقارنة بين نموذج بوهر والنموذج الميكانيكي الكمومي للذرة
تعد هذه النماذج من أفضل وأهم النماذج الموجودة في عالم الكيمياء العامة والمتخصصة تحديدًا في مجال الذرة، ويسعى العديد من الباحثين والطلاب للمقارنة بين نموذج بوهر ونموذج ميكانيكا الكم. الذرة.
هذا للحصول على الكثير والكثير من المعلومات والتفاصيل حول هذا الجسيم متناهي الصغر وما بداخله، وهو الذرة.
1- نموذج بوهر
- يعتبر نموذج بوهر من أهم النماذج التي تمت دراستها في مجال الذرة، كما أنه من السهل دراسته في ميكانيكا الكم.
- قدم كل من العالم نيلز بور والعالم راذرفورد هذا النموذج الرائع بناءً على اعتبار الذرة وتصويرها كنواة متناهية الصغر.
- افترض هذا النموذج أن الإلكترون عبارة عن جسيم وأن عددًا من حالات الطاقة المحددة والمحددة لذرة الهيدروجين مسموح بها، لكن هذا النموذج لم يفسر السلوك الكيميائي للذرات.
- تم افتراض أن هذه النواة في نموذج بوهر مشحونة إيجابًا ومحاطة بمجموعة من الإلكترونات تتحرك في مدارات دائرية حول النواة، على غرار النظام الشمسي، لكن قوى الجاذبية يتم استبدالها بقوى جذب ناتجة عن قوى كهربائية. .
2 – افتراضات نظرية بورج
استخدم العالم بور وصاغ عددًا من الافتراضات المتعلقة ببنية الذرة، من أهمها ما يلي:
- تقع الذرة وتظهر في وسط النواة بشحنة موجبة.
- عدد الإلكترونات سالبة الشحنة التي تدور حول النواة يساوي عدد الشحنات الموجبة التي تحملها النواة.
- أثناء دوران الإلكترونات حول النواة، يتم إنشاء قوة طرد مركزي، والتي تساوي قوة جذب النواة تجاه الإلكترونات.
- بعد ذلك أضاف العالم بور عددًا من الافتراضات الأخرى إلى الافتراضات الأولية التي وضعها في هذا النموذج، وأهمها ما يلي:
- تتحرك الإلكترونات التي تدور حول النواة بسرعات عالية جدًا دون أن تفقد أيًا من طاقتها.
- تدور الإلكترونات التي تدور حول النواة عبر مجموعة ثابتة من المستويات، والمسافة بين هذه المستويات هي منطقة محظورة تمامًا على الإلكترونات أن تدور حولها.
- لكل من الإلكترونات التي تدور حول النواة طاقة معينة ومحددة، والتي يتم ترتيبها وفقًا لمسافة مستوى الطاقة هذا من النواة، وتزداد هذه الطاقة مع زيادة نصف قطر النواة.
- كل مستوى طاقة في النواة هو عدد صحيح، وهذا الرقم يسمى الرقم الكمي الأساسي.
- في حالة الاستقرار، يكون للإلكترون أدنى مستوى للطاقة، ولكن عندما يكتسب هذا الإلكترون الكثير من الطاقة، إما من خلال التسخين أو التفريغ الكهربائي، تصبح الذرة في هذه الحالة متحمسة.
- بعد أن يمنحك الإلكترون الطاقة، ينتقل مؤقتًا إلى مستوى طاقة أعلى، ويعتمد ذلك على مقدار الطاقة التي اكتسبها هذا الإلكترون، ويكون الإلكترون أيضًا غير مستقر في مستوى الطاقة الأعلى الذي انتقل إليه، حتى يعود إلى حالته الأصلية . مستوى الطاقة، ثم يفقد نفس الطاقة التي اكتسبها في عملية الإثارة ويظهر هذا كشعاع من الضوء، وهذا الضوء له تردد معين وكذلك طول موجي معين.
- تمتص الذرات كميات مختلفة من الطاقة، وفي نفس الوقت، العديد من الذرات تبعث كميات مختلفة من الطاقة، ويمكن ملاحظة ذلك في تفسير خطوط الطيف لذرة الهيدروجين.
أنظر أيضا: مسح كامل لتقنية النانو واستخداماتها
نموذج ميكانيكي كمي للذرة
- يعتبر النموذج الميكانيكي الكمومي من أهم النماذج والنظريات التي تتحدث عن الذرة وتفاصيلها وأهمها بشيء من الدقة والوصول إلى الواقع.
- حيث شرح العديد من الأشياء الغامضة حول الذرة ومكوناتها، والتي ساعدت فيما بعد العديد من العلماء على التعمق أكثر في دراسة الذرة وتحقيق المزيد من المعلومات.
- طور عدد من العلماء النموذج الميكانيكي الكمي للذرة لتوضيح وشرح ما لم يشرحه نموذج بوهر ويوضحه، وكذلك لتأكيد ما فعله نموذج بوهر، وأهم العلماء الذين ساهموا فيه. لتطوير هذا النموذج كما يلي:
- العالم Louis de Broglie، الذي آمن وقال إن مجموعة الجسيمات المتحركة داخل النواة تمتلك خصائص الموجات، وأكد أيضًا أن لها خصائص فيزيائية كما يعرفها.
- اقترح شرودنجر أن الإلكترون الموجود داخل ذرة الهيدروجين كان على شكل موجة، مما يؤكد على الخصائص الموجية للإلكترون.
- ثم طور أيضًا مفهومًا يوضح وجود إلكترونات تدور في الذرة بأبعادها الثلاثة، وهذا التصور يوضح أن الإلكترونات تتحرك وتدور في مناطق معينة ومحددة حول النواة، وسميت هذه المناطق بعلم الفلك. .
- تمكن العالم شرودنغر أيضًا من تطوير معادلة رياضية أطلق عليها معادلة شرودنغر، ومن خلال حل هذه المعادلة، تم الحصول على مجموعة من الأرقام، والتي سميت بالأرقام الكمية، وعددها ثلاثة.
- تشير هذه الكميات إلى احتمال وجود إلكترونات حول النواة، وكذلك طاقة كل إلكترون، بالإضافة إلى شكل وشكل المدار الذي يتحرك فيه كل إلكترون ويدور، واتجاه محور الإلكترون. الدوران حول النواة.
- وإلى هذه الأرقام الكمومية، تم اكتشاف وإضافة رقم كمي آخر أو رابع، والذي يعمل على وصف اتجاه محور دوران الإلكترون، وهذه الأرقام هي:
1 – رقم الكم الأساسي
حيث يشير هذا الرقم إلى مستوى الطاقة الأساسي.
2- العدد الكمي
حيث يشير هذا الرقم إلى المستويات الفرعية للطاقة الموجودة في المستويات الأساسية والأساسية.
3 – رقم الكم المغناطيسي
حيث يشير هذا الرقم إلى عدد ومجموعة المدارات التي يتكون منها كل مستوى فرعي، ويشير أيضًا إلى تحديد الاتجاه المكاني المحدد للمدار، ويأخذ هذا الرقم قيمة من -1 إلى صفر.
4 – عدد الكم المغزلي
حيث يشير هذا الرقم إلى اتجاه محور الدوران لكل إلكترون في مداره، وهذا ما يسمى اتجاه الدوران.
أوجه التشابه والاختلاف بين نموذج بوهر والنموذج الميكانيكي الكمومي للذرة
- مماثل. يعتمد كلا النموذجين على تجديد طاقة الإلكترونات بقيم محددة.
- يمكن ملاحظة الفرق بينهما في حقيقة أن نموذج بوهر لم يحقق وصفًا وتوضيحًا لمسار إلكترونات معينة حول النواة، وبالتالي فإن النموذج الميكانيكي يعتمد على إيجاد مجموعة الخصائص الموجية للإلكترونات، وبالتالي يوجد: شرح وتوضيح السلوك الكيميائي ضمن افتراضات أساسية معينة ومحددة.
أنظر أيضا: البحث في الطاقة والتغيرات الكيميائية
في نهاية رحلتنا التفصيلية حول موضوع ما هو الفرق بين نموذج بور ونموذج ميكانيكا الكم للذرة. لقد قدمنا لك جميع المعلومات اللازمة وننتظر تعليقاتك.