Lo sviluppo della scienza di volta in volta ha un'influenza sulla civiltà umana. Uno di questi riguarda l'atomo, dove la teoria dell'atomo esiste da diversi secoli aC e continua ad essere studiata con vari esperimenti dagli scienziati, in modo da produrre teorie utili per la scienza in futuro.
Uno degli scienziati che hanno studiato l'atomo è Niels Bohr, noto come teoria atomica di Bohr. Lo scienziato danese ha introdotto il modello di Bohr dell'atomo nel 1913 descrivendo l'atomo come un piccolo nucleo caricato positivamente circondato da elettroni che si muovono su orbite circolari. Dove, l'orbita circolare circonda anche il nucleo.
Il modello di Bohr dell'atomo assomiglia a quello del sistema solare, ma la sua forza gravitazionale è sostituita dalla forza elettrostatica. La scoperta delle duplici proprietà della radiazione elettromagnetica e gli esperimenti che mostrano la quantizzazione dell'energia hanno aiutato Neil Bohr a elaborare un modello dell'atomo in grado di superare alcune delle debolezze del modello di Ruherford. Ci sono 6 punti principali della teoria atomica di Bohr, tra cui:
- Gli elettroni nell'atomo di idrogeno che girano attorno al nucleo in un percorso circolare ma hanno un'energia definita chiamata orbite.
- L'energia degli elettroni in queste orbite è determinata dalla distanza degli elettroni dal nucleo atomico, più è lontana dal nucleo l'energia degli elettroni.
- Solo in orbite con un certo livello di energia gli elettroni possono circondare il nucleo, o in altre parole, il livello di energia quantizzata.
- Gli elettroni possono passare da un livello di energia inferiore a un livello di energia più alto se assorbono energia sufficiente.
- Gli elettroni possono passare da un livello di energia superiore a uno inferiore rilasciando una certa energia.
- Il livello di energia della traiettoria dell'elettrone è un multiplo di un numero intero da 1 a infinito, chiamato numero quantico.
(Leggi anche: Pro e contro della teoria atomica di Rutherford)
Modello di Bohr dell'atomo di idrogeno
La teoria atomica di Bohr è riuscita a spiegare gli spettri di atomi e atomi di idrogeno con singoli elettroni, ma non è riuscita a spiegare gli spettri di atomi con molti elettroni. Nel modello di Bohr per l'atomo di idrogeno, ci sono 6 punti importanti da notare, vale a dire:
- L'atomo di idrogeno ha uno stato stazionario che è numerato come n = 1,2,3 ,,,,, all'infinito. Dove n è noto come numero quantico principale.
- Il raggio dello stato stazionario è dato dalla formula: r n = n2a 0 ,, dove uno 0 è noto come raggio di Bohr e ha il valore 52,9 pm.
- L'energia di un dato stato stazionario (orbita) in un atomo di idrogeno è data come: En = - R H (1 / n2) J per atomo, dove R H è chiamata costante di Rydberg. = -2,18 x 10-18 J per atomo.
- L'energia dell'elettrone dallo stato stazionario (En) è sempre negativa per l'atomo di idrogeno.
- La teoria di Bohr per l'atomo di idrogeno può essere applicata anche a ioni come He +, Li 2+, Be 3+ che hanno un solo elettrone.
Vantaggi e limitazioni
Come con altre teorie atomiche, la teoria atomica di Bohr ha i suoi vantaggi e svantaggi. Dove, a beneficio, tra gli altri, l'atomo è stabile perché gli elettroni non possono perdere energia mentre si trovano in una certa orbita, la teoria atomica di Bohr spiega lo spettro lineare dell'atomo di idrogeno.
Per quanto riguarda i limiti della teoria atomica di Bohr, tra gli altri; Questa teoria non può spiegare lo spettro delle linee atomiche multielettroniche, non può spiegare la separazione delle linee spettrali in presenza di un campo magnetico (effetto Zeeman) o un campo elettrico (effetto netto), non può spiegare l'intensità relativa delle linee spettrali.
