Rozdíl mezi Bohrem a kvantovým modelem

Klíčový rozdíl - Bohr vs Quantum Model
 

Bohrův model a kvantový model jsou modely, které vysvětlují strukturu atomu. Bohrův model se také nazývá Rutherford-Bohrův model, protože se jedná o úpravu Rutherfordova modelu. Bohrův model navrhl Niels Bohr v roce 1915. Kvantový model je moderní model atomu. Klíčovým rozdílem mezi Bohrem a kvantovým modelem je to Bohrův model uvádí, že se elektrony chovají jako částice zatímco Kvantový model vysvětluje, že elektron má chování částic i vln.

OBSAH

1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je Bohrův model
3. Co je kvantový model
4. Srovnání bok po boku - Bohr vs. kvantový model v tabulkové formě
5. Shrnutí

Co je Bohr Model?

Jak bylo uvedeno výše, Bohrův model je modifikací Rutherfordova modelu, protože Bohrův model vysvětluje strukturu atomu složeného z jádra obklopeného elektrony. Bohrův model je však vyspělejší než Rutherfordův model, protože říká, že elektrony vždy cestují ve specifických granátech nebo oběžných drahách kolem jádra. To také uvádí, že tyto skořápky mají různé energie a mají kulovitý tvar. To bylo navrženo pozorováním liniových spekter pro atom vodíku.

Kvůli přítomnosti diskrétních čar v liniových spektrech Bohr uvedl, že orbitaly atomu mají fixní energie a elektrony mohou přeskakovat z jedné energetické úrovně na druhou emitující nebo absorbující energii, což má za následek linii ve liniových spektrech.

Hlavní postuláty Bohrova modelu

• Elektrony se pohybují kolem jádra ve sférických orbitálech, které mají pevnou velikost a energii.

• Každá orbita má jiný poloměr a je pojmenována od jádra směrem ven jako n = 1, 2, 3 atd. Nebo n = K, L, M atd., Kde n je číslo pevné energetické úrovně.
• Energie orbitálu souvisí s jeho velikostí.
• Nejmenší oběžná dráha má nejnižší energii. Atom je zcela stabilní, když jsou elektrony na nejnižší energetické úrovni.
• Když se elektron pohybuje v určitém orbitálu, energie tohoto elektronu je konstantní.
• Elektrony se mohou pohnout z jedné energetické úrovně na druhou absorpcí nebo uvolněním energie.

• Tento pohyb způsobuje záření.

Bohrův model se perfektně hodí k atomu vodíku, který má jediný elektron a malé kladně nabité jádro. Bohr kromě toho použil Plankovu konstantu pro výpočet energie energetických hladin atomu.

Obrázek 01: Bohrův model pro vodík

Při vysvětlování atomové struktury atomů jiných než vodík však bylo málo nevýhod Bohrova modelu.

Omezení Bohrova modelu

• Bohrův model nedokázal vysvětlit Zeemanův efekt (vliv magnetického pole na atomové spektrum).
• Nedokázal vysvětlit Starkův efekt (účinek elektrického pole na atomové spektrum).
• Bohrův model nedokáže vysvětlit atomová spektra větších atomů.

Co je kvantový model?

Ačkoli kvantový model je mnohem těžší pochopit než Bohrův model, přesně vysvětluje pozorování velkých nebo složitých atomů. Tento kvantový model je založen na kvantové teorii. Podle kvantové teorie má elektron dualitu částicové vlny a není možné lokalizovat přesnou polohu elektronu (princip neurčitosti). Tento model je tedy založen hlavně na pravděpodobnosti umístění elektronu kdekoli v orbitálu. Rovněž uvádí, že orbitaly nejsou vždy kulové. Orbitály mají zvláštní tvary pro různé energetické úrovně a jsou to 3D struktury.

Podle kvantového modelu může být elektron pojmenován pomocí kvantových čísel. V tomto jsou použity čtyři typy kvantových čísel;

• Princip kvantové číslo, n
• Kvantové číslo úhlové hybnosti, I
• Magnetické kvantové číslo, m_l
• Spin kvantové číslo, m_s

princip kvantové číslo vysvětluje průměrnou vzdálenost orbitalu od jádra a energetickou hladinu. kvantové číslo úhlové hybnosti vysvětluje tvar orbitální. magnetické kvantové číslo popisuje orientaci orbitálů v prostoru. kvantové číslo rotace dává spřádání elektronu v magnetickém poli a vlnové charakteristiky elektronu.

Obrázek 2: Prostorová struktura atomových orbitálů.

Jaký je rozdíl mezi Bohrem a kvantovým modelem?

Bohr vs kvantový model
Bohrův model je atomový model navržený Nielsem Bohrem (v roce 1915) k vysvětlení struktury atomu.	Kvantový model je atomový model, který je považován za moderní atomový model, který přesně vysvětluje strukturu atomu.
Chování elektronů
Bohrův model vysvětluje chování částic elektronu.	Kvantový model vysvětluje dualitu vlnových částic elektronu.
Aplikace
Bohrův model lze použít pro atom vodíku, ale ne pro velké atomy.	Kvantový model lze použít pro jakýkoli atom, včetně menších a velkých komplexních atomů.
Tvar orbitálů
Bohrův model nepopisuje přesné tvary každého orbitálu.	Kvantový model popisuje všechny možné tvary, které může mít orbitální.
Elektromagnetické efekty
Bohrův model nevysvětluje Zeemanův efekt (účinek magnetického pole) nebo Starkův efekt (účinek elektrického pole).	Kvantový model přesně vysvětluje efekty Zeeman a Stark.
Kvantová čísla
Bohrův model nepopisuje kvantová čísla jiná než základní kvantové číslo.	Kvantový model popisuje všechna čtyři kvantová čísla a vlastnosti elektronu.

Shrnutí - Bohr vs Quantum Model

Ačkoli vědci navrhli několik různých atomových modelů, nejvýznamnějšími modely byly Bohrův model a kvantový model. Tyto dva modely spolu úzce souvisejí, ale kvantový model je mnohem podrobnější než Bohrův model. Podle Bohrova modelu se elektron chová jako částice, zatímco kvantový model vysvětluje, že elektron má chování jak částic, tak vln. To je hlavní rozdíl mezi Bohrem a kvantovým modelem.

Stáhněte si PDF verzi Bohr vs Quantum Model

Můžete si stáhnout PDF verzi tohoto článku a použít ji pro účely offline podle citačních poznámek. Stáhněte si PDF verzi zde Rozdíl mezi Bohrem a kvantovým modelem.

Reference:

1. „Bohrův model atomu | Schrodingerova atomová teorie. “ Chemie. Byjus Classes, 8. listopadu 2016. Web. K dispozici zde. 5. června 2017.
2. „Atomová struktura: kvantový mechanický model.“ Dummies. N.p., n.d. Web. K dispozici zde. 5. června 2017.

Obrázek se svolením:

1. „Bohr model Balmer 32“ (CC BY-SA 3.0) prostřednictvím Commons Wikimedia
2. „Fialový klipart Atom“ (Public Domain) prostřednictvím Commons Wikimedia