Question

Сравните планетарную и современную орбитальную модели строения атома

Answer 1

1. Планетарная модель атома не могла объяснить ни устойчивости атомов, ни линейчатый характер спектра газов и паров.
2. Его движение вокруг ядра имеет волновой характер (отсутствует определенная траектория движения, точное местоположение в пространстве и др.) .
3. Квантово-механические представления о строении атома
Первым этапом становления квантовой механики можно считать открытие М. Планком
формулы для плотности теплового излучения (1900 г. ) и ее истолкование Эйнштейном на основе
понятия о фотоне (1905 г.) , а так же постулаты Бора о состоянии стационарных атомных систем.
Осмысление теории Бора привело к созданию двух вариантов квантовой механики –матричной
механики Гейзенберга (1925 г. ) и волновой механики Шредингера (1926 г. ). Формулировка
Гейзенберга наиболее подходит к выявлению логической структуры квантовой механики.
Напротив, волновая механика Шредингера удобна для решения прикладных задач.
Развитие вычислительной техники позволило прогнозировать характеристики атомных
систем, не проводя экспериментов.
Состояние каждого электрона в атоме описывают с помощью четырех квантовых чисел:
главного (n), орбитального (l), магнитного (m) и спинового (s). Первые три характеризуют
движение электрона в пространстве, а четвертое - вокруг собственной оси.
Главное квантовое число (n). Определяет энергетический уровень электрона, удаленность уровня
от ядра, размер электронного облака. Принимает целые значения (n = 1, 2, 3 ...) и соответствует
номеру периода. Из периодической системы для любого элемента по номеру периода можно
определить число энергетических уровней атома и какой энергетический уровень является
внешним.
Орбитальное квантовое число (l) характеризует геометрическую форму орбитали. Принимает
значение целых чисел от 0 до (n - 1). Независимо от номера энергетического уровня, каждому
значению орбитального квантового числа соответствует орбиталь особой формы. Набор орбиталей
с одинаковыми значениями n называется энергетическим уровнем, c одинаковыми n и l -
подуровнем.
Магнитное квантовое число (m) характеризует положение электронной орбитали в пространстве и
принимает целочисленные значения от -I до +I, включая 0. Это означает, что для каждой формы
орбитали существует (2l + 1) энергетически равноценных ориентации в пространстве.
Спиновое квантовое число (s) характеризует магнитный момент, возникающий при вращении
электрона вокруг своей оси. Принимает только два значения +1/2 и –1/2 соответствующие
противоположным направлениям вращения.

Answer 2

Планетарная модель строения атома

Планетарная модель строения атома была предложена в начале 20-го века Эрнестом Резерфордом. Согласно этой модели, атом представляет собой миниатюрную солнечную систему, где положительно заряженное ядро находится в центре, а отрицательно заряженные электроны вращаются по орбитам вокруг ядра.

Современная орбитальная модель строения атома

Современная орбитальная модель строения атома основана на квантовой механике. Согласно этой модели, электроны в атоме не движутся по определенным орбитам, как в планетарной модели, а находятся в областях пространства, называемых орбиталями. Орбитали представляют собой вероятностные области, где можно найти электрон с определенной энергией.

Сравнение планетарной и современной орбитальной моделей

Сравним планетарную и современную орбитальную модели строения атома:

1. Орбиты электронов: В планетарной модели электроны движутся по определенным орбитам вокруг ядра, в то время как в современной орбитальной модели электроны находятся в областях пространства, называемых орбиталями.

2. Вероятностная природа: В современной орбитальной модели электроны представлены как вероятностные области, где можно найти электрон с определенной энергией. Это отличается от планетарной модели, где электроны движутся по определенным орбитам.

3. Квантовая механика: Современная орбитальная модель основана на принципах квантовой механики, которая описывает поведение частиц на микроуровне. Планетарная модель не учитывает квантовые эффекты и не объясняет некоторые наблюдаемые явления.

4. Энергетические уровни: В современной орбитальной модели электроны находятся на различных энергетических уровнях, которые определяются квантовыми числами. В планетарной модели электроны движутся по определенным орбитам с фиксированной энергией.

5. Экспериментальные подтверждения: Современная орбитальная модель строения атома была подтверждена множеством экспериментальных данных и наблюдений, включая спектральные линии и поведение электронов в электромагнитных полях. Планетарная модель была отвергнута на основе этих наблюдений.

В целом, современная орбитальная модель строения атома более точно описывает поведение электронов и объясняет наблюдаемые явления на микроуровне, чем планетарная модель. Она основана на принципах квантовой механики и учитывает вероятностную природу электронов