Rozdíl mezi modelem Bohr a Rutherford

Klíčový rozdíl - model Bohr vs Rutherford
 

Koncept atomů a jejich struktura byl poprvé představen John Dolton v roce 1808. Vysvětlil zákony chemické kombinace tím, že atomy považoval za neviditelné částice bez struktury. V roce 1911 pak novozélandský fyzik Ernest Rutherford navrhl, aby atomy sestávaly ze dvou složek: kladně nabitého jádra ve středu atomu a záporně nabitých elektronů v extranukleární části atomu. Některé teorie, jako je elektromagnetická teorie představovaná Maxwellem, nemohly být vysvětleny Rutherfordovým modelem. Kvůli takovým omezením v Rutherfordově modelu navrhl dánský fyzik Niels Bohr v roce 1913 nový model založený na kvantové teorii záření. Bohrův model byl z velké části přijat a za svou práci získal Nobelovu cenu. Přestože to bylo do značné míry přijato, stále přináší určité nedostatky a omezení. Hlavním rozdílem mezi modelem Bohr a Rutherford je to v Rutherfordově modelu se elektrony mohou otáčet na libovolné oběžné dráze kolem jádra, zatímco v Bohrově modelu se mohou elektrony točit v určité skořepině.

OBSAH

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

Co je Bohr Model?

Bohrův model navrhl Niels Bohr v roce 1922, aby vysvětlil strukturu atomu. V tomto modelu Bohr uvedl, že většina atomové hmoty leží v centrálním jádru, které obsahuje protony a elektrony, jsou uspořádány do určitých energetických úrovní a otáčejí se kolem jádra. Model také navrhl elektronickou konfiguraci, která vysvětluje uspořádání elektronů v kruhových drahách označených jako K, L, M, N atd. Atomy s úplnou elektronovou konfigurací nejsou aktivní. Elektronová konfigurace určuje reaktivitu atomu.

Obrázek 01: Bohrův model

Bohrův model je schopen vysvětlit spektrum atomu vodíku, ale nemůže plně vysvětlit reaktivitu víceielektronových atomů. Navíc to nevysvětluje Zeemanův efekt, kde se každá spektrální čára rozdělí na více čar v přítomnosti vnějšího magnetického pole. V tomto modelu je elektron považován pouze za částici. Francouzský fyzik de Broglie však zjistil, že elektrony mají vlastnosti vln i částic. Fyzik později navrhl další princip nazývaný Heisenbergův princip nejistoty, který vysvětluje nemožnost současného stanovení přesné polohy a hybnosti malých pohybujících se částic, jako jsou elektrony. S tímto vynálezem čelil Bohrův model vážnému nezdaru.

Co je Rutherfordův model?

V roce 1911 Ernest Rutherford navrhl Rutherfordův model. Uvádí, že atom (objem) sestává hlavně z vesmíru a hmotnost atomu je vystředěna v jádru, které je jádrem atomu. Jádro je kladně nabité a elektronová dráha kolem jádra. Oběžné dráhy nemají žádné konkrétní cesty. Navíc, protože atomy jsou neutrální, mají stejné kladné (v jádru) a záporné náboje (elektrony).

Obrázek 02: Rutherford Atom

Rutherfordův model nedokázal vysvětlit elektromagnetickou teorii, stabilitu atomu a existenci určitých linií ve vodíkovém spektru.

Jaký je rozdíl mezi modelem Bohr a Rutherford?

Bohr vs Rutherford Model
Bohrův model navrhl Niels Bohr v roce 1922.	Rutherfordův model navrhl Ernest Rutherford v roce 1911.
Teorie
Většina atomové hmoty leží v centrálním jádru, které obsahuje protony, a elektrony jsou uspořádány do určitých energetických hladin nebo skořápek.	Většina atomu se skládá z prázdného prostoru. Střed atomu obsahuje kladně nabité jádro a jeho záporně nabité elektrony jsou přítomny v prostoru obklopujícím jádro.
Emise záření elektronů
Elektrony vysílají pouze vlny určitých frekvencí.	Elektrony emitují vlny všech frekvencí.
Spektrum elektronové emise
Elektronové emisní spektrum je liniové spektrum.	Elektronové emisní spektrum je spojité spektrum.

Shrnutí - Bohr vs Rutherford Model

Bohr i Rutherfordovy modely jsou planetární modely, které do určité míry vysvětlují atomovou strukturu. Tyto modely mají omezení a nevysvětlují některé moderní principy fyziky. Tyto modely však výrazně přispívají k moderním pokročilým modelům, které vysvětlují atomovou strukturu. Bohrův model uvádí, že většina atomové hmoty je v centrálním jádru, které obsahuje protony, a že elektrony jsou uspořádány v určitých energetických úrovních nebo skořepinách, což vede ke spektru elektronových linií. Rutherfordův model uvádí, že většina atomu se skládá z prázdného prostoru a střed atomu obsahuje kladně nabité jádro obklopené negativně nabitými elektrony, což vede k nepřetržitému elektronovému spektru. To je rozdíl mezi modelem Bohr a Rutherford.

Stáhněte si PDF verzi modelu Bohr vs Rutherford

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

Reference:

1. Tarendash, A. S. Pojďme se podívat: chemie, fyzické prostředí. Barron's Educational Series, 2006. Print.
2. Warren, D. Chemici v sociálním a historickém kontextu: chemici jsou skuteční lidé žijící ve skutečném světě. Royal Society of Chemistry, 2001. Print.

Obrázek se svolením:

1. „Bohr model“ Autorem Jia.liu - vlastní dílo (Public Domain) prostřednictvím Commons Wikimedia
2. „Rutherfordův atom“ vlastní prací (CreateJODER Xd Xd) (CC BY-SA 3.0) přes Commons Wikimedia