Nyckelskillnad - Bohr vs Quantum Model
Bohr-modellen och kvantmodellen är modeller som förklarar en atoms struktur. Bohr-modellen kallas också Rutherford-Bohr-modellen eftersom den är en modifiering av Rutherford-modellen. Bohr-modellen föreslogs av Niels Bohr 1915. Kvantmodellen är den moderna modellen för en atom. Huvudskillnaden mellan Bohr och kvantmodell är att Bohr-modellen säger att elektroner beter sig som partiklar medan kvantmodellen förklarar att elektronen har både partikel- och vågbeteende.
INNEHÅLL
1. Översikt och nyckelskillnad
2. Vad är Bohr-modell
3. Vad är kvantmodell
4. Jämförelse sida vid sida - Bohr vs kvantmodell i tabellform
5. Sammanfattning
Vad är Bohr-modellen?
Som nämnts ovan är Bohr-modellen en modifiering av Rutherford-modellen eftersom Bohr-modellen förklarar atomens struktur som består av en kärna omgiven av elektroner. Men Bohr-modellen är mer avancerad än Rutherford-modellen eftersom den säger att elektronerna alltid färdas i specifika skal eller banor runt kärnan. Detta säger också att dessa skal har olika energier och är sfäriska i form. Detta föreslogs av observationer av linjespektra för väteatomen.
På grund av närvaron av diskreta linjer i linjespektren uppgav Bohr att en atoms orbitaler har fasta energier och elektroner kan hoppa från en energinivå till den andra som avger eller absorberar energi, vilket resulterar i en linje i linjespektra.
Huvudpostulaten för Bohr-modellen
- Elektronerna rör sig runt kärnan i sfäriska orbitaler som har en fast storlek och energi.
- Varje bana har olika radie och namnges från kärnan till utsidan som n = 1, 2, 3, etc. eller n = K, L, M, etc. där n är det fasta energinivån.
- En orbitals energi är relaterad till dess storlek.
- Den minsta banan har den lägsta energin. Atomen är helt stabil när elektroner har den lägsta energinivån.
- När en elektron rör sig i en viss omlopp är elektronens energi konstant.
- Elektroner kan flytta från en energinivå till en annan genom att absorbera eller släppa energi.
- Denna rörelse orsakar strålning.
Bohr-modellen passar perfekt väteatomen som har en enda elektron och en liten positivt laddad kärna. Bortsett från det använde Bohr Plankens konstant för att beräkna energin i atomenerginivåerna.
Figur 01: Bohr-modellen för väte
Men det fanns få nackdelar med Bohr-modellen när man förklarade atomstrukturen för andra atomer än väte.
Begränsningar av Bohr-modellen
- Bohr-modellen kunde inte förklara Zeeman-effekten (magnetfältets effekt på atomspektrumet).
- Det kunde inte förklara Stark-effekten (effekten av det elektriska fältet på atomspektrumet).
- Bohr-modellen misslyckas med att förklara atomspektra för större atomer.
Vad är kvantmodell?
Även om kvantmodellen är mycket svårare att förstå än Bohr-modellen, förklarar den noggrant observationerna om de stora eller komplexa atomerna. Denna kvantmodell är baserad på kvantteori. Enligt kvantteorin har en elektron partikelvågsdualitet och det är omöjligt att lokalisera den exakta positionen för elektronen (osäkerhetsprincip). Således baseras denna modell huvudsakligen på sannolikheten för att en elektron ska placeras var som helst i banan. Det anges också att orbitalerna inte alltid är sfäriska. Orbitalerna har särskilda former för olika energinivåer och är 3D-strukturer.
Enligt kvantmodellen kan en elektron ges ett namn med hjälp av kvantnummer. Fyra typer av kvantnummer används i detta;
- Principkvantnummer, n
- Vinkelmomentkvantantal, I
- Magnetiskt kvantnummer, m l
- Spinnkvantantal, m s
Det huvudsakliga kvantantalet förklarar orbitalens genomsnittliga avstånd från kärnan och energinivån. Vinkelmomentkvantantalet förklarar formen på banan. Det magnetiska kvanttalet beskriver orienteringen av orbitaler i rymden. Snurrkvanttalet ger en elektron i ett magnetfält och elektronens vågegenskaper.
Figur 2: Rumsstruktur av atomorbitaler.
Vad är skillnaden mellan Bohr och Quantum Model?
Skilja artikeln mitt före bordet
Bohr vs Quantum Model |
|
| Bohr-modellen är en atommodell som föreslås av Niels Bohr (1915) för att förklara en atoms struktur. | Kvantmodell är en atommodell som anses vara den moderna atommodellen för att förklara en atoms struktur noggrant. |
| Elektroners beteende | |
| Bohr-modellen förklarar en elektrons partikelbeteende. | Kvantmodellen förklarar vågpartikel dualiteten hos en elektron. |
| Applikationer | |
| Bohr-modellen kan användas för väteatom men inte för stora atomer. | Kvantmodellen kan användas för alla atomer, inklusive mindre och stora, komplexa atomer. |
| Form av orbitaler | |
| Bohr-modellen beskriver inte de exakta formerna på varje banor. | Kvantmodellen beskriver alla möjliga former som en orbital kan ha. |
| Elektromagnetiska effekter | |
| Bohr-modellen förklarar inte Zeeman-effekten (magnetfältets effekt) eller Stark-effekten (effekten av det elektriska fältet). | Quantum-modellen förklarar Zeeman- och Stark-effekterna exakt. |
| Kvantnummer | |
| Bohr-modellen beskriver inte andra kvantnummer än principkvantantalet. | Kvantmodell beskriver alla fyra kvantnummer och egenskaperna hos en elektron. |
Sammanfattning - Bohr vs Quantum Model
Även om flera olika atommodeller föreslogs av forskare, var de mest anmärkningsvärda modellerna Bohr-modellen och kvantmodellen. Dessa två modeller är nära besläktade men kvantmodellen är mycket mer detaljerad än Bohr-modellen. Enligt Bohr-modellen beter sig en elektron som en partikel medan kvantmodellen förklarar att elektronen har både partikel- och vågbeteende. Detta är den största skillnaden mellan Bohr och kvantmodell.
Ladda ner PDF-version av Bohr vs Quantum Model
Du kan ladda ner PDF-versionen av den här artikeln och använda den för offlineändamål enligt citat. Ladda ner PDF-version här Skillnaden mellan Bohr och Quantum Model.
