Разница между Бором и квантовой моделью

2024 Автор: Mildred Bawerman | [email protected]. Последнее изменение: 2023-12-16 08:42

Ключевое различие - Бор против квантовой модели

Модель Бора и квантовая модель - это модели, объясняющие структуру атома. Модель Бора также называют моделью Резерфорда-Бора, потому что это модификация модели Резерфорда. Модель Бора была предложена Нильсом Бором в 1915 году. Квантовая модель - это современная модель атома. Ключевое различие между моделью Бора и квантовой моделью состоит в том, что модель Бора утверждает, что электроны ведут себя как частицы, тогда как квантовая модель объясняет, что электрон имеет и частичное, и волновое поведение.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные различия

2. Что такое модель Бора

3. Что такое квантовая модель

4. Сравнение бок о бок - Бора и квантовая модель в табличной форме

5. Резюме

Что такое модель Бора?

Как упоминалось выше, модель Бора является модификацией модели Резерфорда, поскольку модель Бора объясняет структуру атома как состоящую из ядра, окруженного электронами. Но модель Бора более продвинута, чем модель Резерфорда, потому что в ней говорится, что электроны всегда перемещаются в определенных оболочках или орбитах вокруг ядра. Это также говорит о том, что эти оболочки имеют разные энергии и имеют сферическую форму. Об этом свидетельствовали наблюдения линейчатых спектров атома водорода.

Из-за наличия дискретных линий в линейчатых спектрах Бор заявил, что орбитали атома имеют фиксированную энергию, и электроны могут перескакивать с одного энергетического уровня на другой, излучая или поглощая энергию, что приводит к появлению линии в линейчатом спектре.

Основные постулаты модели Бора

• Электроны движутся вокруг ядра по сферическим орбиталям, которые имеют фиксированный размер и энергию.
• Каждая орбита имеет разный радиус и называется от ядра к внешней стороне как n = 1, 2, 3 и т. Д. Или n = K, L, M и т. Д., Где n - фиксированный номер уровня энергии.
• Энергия орбитали связана с ее размером.
• Самая маленькая орбита имеет самую низкую энергию. Атом полностью стабилен, когда электроны находятся на самом низком уровне энергии.
• Когда электрон движется по определенной орбитали, энергия этого электрона постоянна.
• Электроны могут переходить с одного энергетического уровня на другой, поглощая или высвобождая энергию.
• Это движение вызывает излучение.

Модель Бора идеально подходит для атома водорода, который имеет единственный электрон и небольшое положительно заряженное ядро. Кроме того, Бор использовал постоянную Планка для вычисления энергии энергетических уровней атома.

Рисунок 01: Модель Бора для водорода

Но у модели Бора было несколько недостатков при объяснении атомной структуры других атомов, кроме водорода.

Ограничения модели Бора

• Модель Бора не могла объяснить эффект Зеемана (влияние магнитного поля на атомный спектр).
• Это не могло объяснить эффект Штарка (влияние электрического поля на атомный спектр).
• Модель Бора не может объяснить атомные спектры более крупных атомов.

Что такое квантовая модель?

Хотя квантовую модель гораздо сложнее понять, чем модель Бора, она точно объясняет наблюдения, касающиеся больших или сложных атомов. Эта квантовая модель основана на квантовой теории. Согласно квантовой теории, электрон обладает корпускулярно-волновым дуализмом, и невозможно определить точное положение электрона (принцип неопределенности). Таким образом, эта модель в основном основана на вероятности расположения электрона где-нибудь на орбитали. В нем также говорится, что орбитали не всегда сферические. Орбитали имеют особую форму для разных уровней энергии и представляют собой трехмерные структуры.

Согласно квантовой модели, электрону можно дать имя с помощью квантовых чисел. При этом используются четыре типа квантовых чисел;

• Главное квантовое число, n
• Квантовое число углового момента, I
• Магнитное квантовое число, м _л
• Спиновое квантовое число, _мс

Главное квантовое число объясняет среднее расстояние орбитали от ядра и уровень энергии. Квантовое число углового момента объясняет форму орбитали. Магнитное квантовое число описывает ориентацию орбиталей в пространстве. Спиновое квантовое число дает вращение электрона в магнитном поле и волновые характеристики электрона.

Рисунок 2: Пространственная структура атомных орбиталей.

В чем разница между Бором и квантовой моделью?

Различать статью в середине перед таблицей

Бор против квантовой модели
Модель Бора - это атомная модель, предложенная Нильсом Бором (в 1915 г.) для объяснения структуры атома.	Квантовая модель - это модель атома, которая считается современной атомной моделью, точно объясняющей структуру атома.
Поведение электронов
Модель Бора объясняет поведение частиц электрона.	Квантовая модель объясняет корпускулярно-волновой дуализм электрона.
Приложения
Модель Бора применима для атома водорода, но не для больших атомов.	Квантовая модель может быть использована для любого атома, включая более мелкие и большие сложные атомы.
Форма орбиталей
Модель Бора не описывает точные формы каждой орбитали.	Квантовая модель описывает все возможные формы орбитали.
Электромагнитные эффекты
Модель Бора не объясняет эффект Зеемана (эффект магнитного поля) или эффект Штарка (эффект электрического поля).	Квантовая модель точно объясняет эффекты Зеемана и Штарка.
Квантовые числа
Модель Бора не описывает квантовые числа, кроме главного квантового числа.	Квантовая модель описывает все четыре квантовых числа и характеристики электрона.

Резюме - Бор против квантовой модели

Хотя ученые предложили несколько различных атомных моделей, наиболее заметными из них были модель Бора и квантовая модель. Эти две модели тесно связаны, но квантовая модель намного более детализирована, чем модель Бора. Согласно модели Бора, электрон ведет себя как частица, тогда как квантовая модель объясняет, что электрон имеет и частичное, и волновое поведение. В этом главное отличие Бора от квантовой модели.

Скачать версию Бора против квантовой модели в формате PDF

Вы можете скачать PDF-версию этой статьи и использовать ее в автономных целях в соответствии с примечаниями к цитированию. Пожалуйста, скачайте PDF-версию здесь. Различия между Бором и квантовой моделью.