Nøgleforskel - Bohr vs Quantum Model
Bohr-modellen og kvantemodellen er modeller, der forklarer et atoms struktur. Bohr-model kaldes også Rutherford-Bohr-model, fordi den er en ændring af Rutherford-modellen. Bohr-modellen blev foreslået af Niels Bohr i 1915. Kvantemodellen er den moderne model for et atom. Hovedforskellen mellem Bohr og kvantemodel er, at Bohr-modellen angiver, at elektroner opfører sig som partikler, mens kvantemodellen forklarer, at elektronen har både partikel- og bølgeform.
INDHOLD
1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er Bohr-model
3. Hvad er kvantemodel
4. Sammenligning side om side - Bohr vs kvantemodel i tabelform
5. Resumé
Hvad er Bohr Model?
Som nævnt ovenfor er Bohr-modellen en ændring af Rutherford-modellen, da Bohr-modellen forklarer atomets struktur som sammensat af en kerne omgivet af elektroner. Men Bohr-modellen er mere avanceret end Rutherford-modellen, fordi den siger, at elektronerne altid bevæger sig i specifikke skaller eller kredsløb omkring kernen. Dette siger også, at disse skaller har forskellige energier og er sfæriske i form. Dette blev foreslået af observationer af linjespektrene for hydrogenatomet.
På grund af tilstedeværelsen af diskrete linjer i linjespektrene erklærede Bohr, at atomets orbitaler har faste energier, og elektroner kan hoppe fra det ene energiniveau til det andet, hvilket udsender eller absorberer energi, hvilket resulterer i en linje i linjespektrene.
Hovedpostulater af Bohr-modellen
- Elektronerne bevæger sig rundt om kernen i sfæriske orbitaler, der har en fast størrelse og energi.
- Hver kredsløb har en forskellig radius og er navngivet fra kerne til ydersiden som n = 1, 2, 3 osv. Eller n = K, L, M osv. Hvor n er det faste energiniveau nummer.
- En orbitals energi er relateret til dens størrelse.
- Den mindste bane har den laveste energi. Atomet er helt stabilt, når elektroner har det laveste energiniveau.
- Når en elektron bevæger sig i en bestemt orbital, er elektronens energi konstant.
- Elektroner kan bevæge sig fra et energiniveau til et andet ved at absorbere eller frigive energi.
- Denne bevægelse forårsager stråling.
Bohr-modellen passer perfekt til hydrogenatomet, som har en enkelt elektron og en lille positivt ladet kerne. Bortset fra det brugte Bohr Plankens konstant til at beregne energien i atomets energiniveauer.
Figur 01: Bohr-modellen for brint
Men der var få ulemper ved Bohr-modellen, når man forklarede atomastrukturen for andre atomer end brint.
Begrænsninger i Bohr-modellen
- Bohr-modellen kunne ikke forklare Zeeman-effekten (effekt af magnetfelt på atomspektret).
- Det kunne ikke forklare Stark-effekten (effekt af det elektriske felt på atomspektret).
- Bohr-modellen forklarer ikke atomspektrene for større atomer.
Hvad er kvantemodel?
Selvom kvantemodellen er meget sværere at forstå end Bohr-modellen, forklarer den nøjagtigt observationer vedrørende de store eller komplekse atomer. Denne kvantemodel er baseret på kvanteteori. Ifølge kvanteteorien har en elektron partikelbølgedualitet, og det er umuligt at lokalisere den nøjagtige position af elektronen (usikkerhedsprincippet). Således er denne model hovedsageligt baseret på sandsynligheden for, at en elektron vil være placeret hvor som helst i kredsløbet. Det hedder også, at orbitalerne ikke altid er sfæriske. Orbitalerne har særlige former for forskellige energiniveauer og er 3D-strukturer.
Ifølge kvantemodellen kan en elektron tildeles et navn ved hjælp af kvantetal. Fire typer kvantetal bruges i dette;
- Princip kvantetal, n
- Vinkelmomentkvantumnummer, I
- Magnetisk kvantetal, m l
- Spin-kvantetal, m s
Det primære kvantetal forklarer den gennemsnitlige afstand for orbitalen fra kernen og energiniveauet. Vinkelmomentkvantantallet forklarer formen på orbitalen. Det magnetiske kvantetal beskriver orbitalernes retning i rummet. Spinkvantantallet giver en elektron i et magnetfelt og elektronens bølgeegenskaber.
Figur 2: Rumlig struktur af atomorbitaler.
Hvad er forskellen mellem Bohr og Quantum Model?
Diff artikel midt foran bordet
Bohr vs Quantum Model |
|
| Bohr-modellen er en atommodel, der er foreslået af Niels Bohr (i 1915) for at forklare strukturen af et atom. | Kvantemodel er en atommodel, der betragtes som den moderne atommodel for at forklare et atoms struktur nøjagtigt. |
| Elektroners opførsel | |
| Bohr-modellen forklarer en elektrones partikeladfærd. | Kvantemodellen forklarer bølgen-partikel dualitet af en elektron. |
| Ansøgninger | |
| Bohr-modellen kan anvendes til brintatom, men ikke til store atomer. | Kvantemodel kan bruges til ethvert atom, inklusive mindre og store, komplekse atomer. |
| Form af orbitaler | |
| Bohr-modellen beskriver ikke de nøjagtige former for hver bane. | Kvantemodellen beskriver alle mulige former, en orbital kan have. |
| Elektromagnetiske effekter | |
| Bohr-modellen forklarer ikke Zeeman-effekten (effekt af magnetfelt) eller Stark-effekt (effekt af elektrisk felt). | Kvantemodellen forklarer Zeeman- og Stark-effekterne præcist. |
| Kvantumtal | |
| Bohr-modellen beskriver ikke andet kvantetal end det primære kvantetal. | Kvantemodel beskriver alle fire kvantetal og egenskaberne ved en elektron. |
Resumé - Bohr vs Quantum Model
Selv om flere forskellige atommodeller blev foreslået af forskere, var de mest bemærkelsesværdige modeller Bohr-model og kvantemodel. Disse to modeller er nært beslægtede, men kvantemodellen er meget mere detaljeret end Bohr-modellen. Ifølge Bohr-modellen opfører en elektron sig som en partikel, hvorimod kvantemodellen forklarer, at elektronen har både partikel- og bølgeopførsel. Dette er den største forskel mellem Bohr og kvantemodel.
Download PDF-version af Bohr vs Quantum Model
Du kan downloade PDF-version af denne artikel og bruge den til offlineformål som pr. Citatnotater. Download venligst PDF-version her Forskellen mellem Bohr og Quantum Model.
