مدل اتمی بور پایه هشتم فصل سوم

ساختار مدل اتمی بور چگونه است ؟

زمان مطالعه: ۴ دقیقه

توضیح مدل اتمی بور

مدل اتمی بور در سال ۱۹۱۳ توسط فیزیکدان دانمارکی به نام نیلزبور (niels bohr)  آنرا ارائه داد که تحت عنوان مدل اتمی بور شناخته می شود که به آن مدل سیاره ای هم میگویند که ساختار اتم راهم به صورت منظومه شمسی تشبیه میکند .

همانطور که در منظومه شمسی تمام سیارات در مدار با فاصله های مشخصی به دور خورشید درحال گردش هستند ، و در مدل اتمی بور اتم نیز الکترون ها در مدار های دایره ای شکل به دور هسته میچرخند .

از دید نیلزبور عامل تعیین کننده فاصله ها بین الکترون ها میزان انرژی آنهاست . 

 

مدل اتمی بور پایه هشتم فصل سوم

 

در اصل مدل اتمی بور سقوط الکترون به روی هسته را که مشکل مدل اتمی رادرفورد بود اصلاح کرد .

طبق این مدل الکترون ها در یک مسیر ثابت در مرکز هسته به نام اوربیتال در حال حرکت هستن که هسته ای با بار الکتریکی  مثبت در داخل مرکز قرار گرفته و الکترون هایی با بار منفی داخل سطوح ثابت اطراف آن در حال گردش هستن .

همچنین این نظریه بیان میکند که الکترون هایی که فاصله دورتری از هسته دارد دارای انرژی بیشتری اند در حالی که الکترون هایی که فاصله کمتری به هسته دارد دارای انرژی بیشتری اند .

 

مدل اتمی بور پایه هشتم فصل سوم

 

فرضیات مدل بور 

فرضیه اول 

الکترون ها در یک مسیر ثابت دایره ای شکل در حال حرکت اند که این مسیر ها تخت عنوان  اوربیتال شناخته میشود ، به این معنی است که هر کدام از دایره ها یک اوربیتال است .

فرضیه دوم 

فرضیه دوم این است که مقدار انرژی در این مسیرها ثابت است ، و چندین اوربیتال یک پوسته را تشکیل میدهند .

تا زمانی که الکترون در مسیر خودش گردش میکند انرژی تابش نمیکند .

الکترون ها در مدار تسبتاً پایدار می مانند که در یک اتم معین ، میتوانند انرژی های معینی داشته باشند . بنابه نظر بور ، یک الکترون میتواند برای مدت طولانی در یک مدار حرکت کند یا به یک مدار دیگر در فاصله دور تر برای یک مدت طولانی سیر کند اما نمیتواند در زمانی قابل اندازه گیری میان دو مدار بماند .

کوانتوم  انرژی 

بنابر تئوری بور ، وقتی یک الکترون از از مداری به مدار دیگری میرود ، انرژی آن به اندازه معینی تغییر میکند که آن با یک کوانتوم  انرژی گویند.

برای جداکردن اجسامی که به یکدیگر جذب شده اند انرژی لازم است .

برای جابه جا شدن الکترون از یک تراز انرژی به تراز دیگر مقدار انرژی کامل معین و خاصی لازم است .

برای اینکه یک الکترون از هسته دور شود انرژی لازم در سیستم به صورت انرژی پتانسیل ذخیره میشود .

وقتی الکترون های یک اتم تا حد امکان به هسته نزدیک باشد . اتم درحداقل حالتی پایه است ، قرار گرفته است .

 

اگر اتم ها در قوس الکتریکی یا شعله چراغ گاز گرم شوند ، انرژی جذب میکند و الکترون به تراز بیرونی تری که انرژی بیشتری دارد جهش میکند ، اتم در این شرایط در حالت برانگیخته است.

هرگاه الکترون از مدار بالاتر (برانگیخته) به مدار یا تراز یا بیشتر فرو افتد مقدار انرژی معینی از اتم تابش می کند که معمولا این اختلاف انرژی اتم بین دو حالت برانگیخته و پایه به صورت انرژی نوری کوانتوم نور است .

به عنوان مثال :

الکترون میتواند از لایه اول(n=1) به لایه چهارم (n=4)با جذب یک فوتون با انرژی برابر E4-E1برود وبرعکس با تولید یک فوتون با انرژی برابر E4-E1 میتواند از لایه چهارم (n=4) به لایه اول (n=1) بیاید .

 

بهترین حالت برای الکترون اتم هیدروژن قرار گیری آن در کمترین سطح انرژی که متناظر با نزدیک ترین فاصله آن نسبت به هسته و لایه n=1 است ، می باشد که این حالت ، حالت پایه اتم هیدروژن است .

 

حالت های دیگری که سطح انرژی های بالاتری دارند ، حالت های برانگیخته و نا مطلوب حساب می شوند .

اتم ها و یون های تکی را میتوان به دو دسته طبقه بندی کرد 

دسته اول سیستم های تک الکترونی

دسته دوم سیستم های چند الکترونی

سیستم های تک الکترونی

سیستم های تک الکترونی یا سیستم های هیدروژن مانند به سیستم هایی گفته میشود که مثل اتم هیدروژن فقط یک الکترون دارند و تنها برهم کنش، جاذبه هسته با هر تعداد پروتون با آن تک الکترون است .

از سیستم های تک الکترونی میتوان به اتم هیدروژن ، یون هلیم یکبار مثبت ، یون لیتیم دو مثبت و … اشاره کرد .

به عبارتی علاوه بر اتم هیروژن ، هر اتم دیگری که تمام الکترون هایش را به جز یکی را از دست داده باشد یک سیستم تک الکترونی است .

 

مدل اتمی بور پایه هشتم فصل سوم

 

 

سیستم های چند الکترونی 

در مقابل سیست های تک الکترونی سیستم های چند الکترونی یا سیستم های غیر هیدروژن مانند را داریم که بیشتر از یک الکترون دارند و علاوه بر جاذبه هسته با هر یک اc الکترون ها بر هم کنش های دافعه نیز دو به دو بین الکترون ها وجود دارد .

 

 

مدل اتمی بور پایه هشتم فصل سوم

 

 

از سیستم های چند الکترونی میتوان به کلیه اتم ها به جز اتم هیدروژن و … اشاره کرد.

سطح انرژی

بور توانست سطح انرژی و شعاع لایه ها در سیستم های تک الکترونی را بر حسب شماره لایه و عدد اتمی به دست آورد .

سطح انرژی لایه‌ها در اتم هیدروژن بعنوان یک مثال از سیستم های تک الکترونی نشان می دهد که در سیستم های تک الکترونی با افزایش n یا دور شدن از هسته شاهد افزایش سطح انرژی لایه ها هستیم و همچنین با افزایش n اختلاف سطح انرژی لایه ها کاهش می یابد .

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *