Πώς μπορεί να δικαιολογηθεί η έννοια της ενεργειακής ιοντικοποίησης H-ATOM από το Atom Model Bohr;

Ενέργεια ιονισμού του ατόμου υδρογόνου που εξηγείται από το μοντέλο Bohr

Το μοντέλο Bohr παρέχει έναν απλό αλλά αποτελεσματικό τρόπο κατανόησης της ενέργειας ιονισμού ενός ατόμου υδρογόνου. Ας το σπάσουμε:

1. Βασικά μοντέλα Bohr:

* Κοσβατικά επίπεδα ενέργειας: Το μοντέλο Bohr υποθέτει ότι τα ηλεκτρόνια μπορούν να καταλαμβάνουν μόνο συγκεκριμένα επίπεδα ενέργειας (n =1, 2, 3 ...) γύρω από τον πυρήνα, όπως τα σκαλοπάτια σε μια σκάλα.

* κατάσταση εδάφους: Το χαμηλότερο επίπεδο ενέργειας (n =1) ονομάζεται κατάσταση εδάφους.

* διεγερμένες καταστάσεις: Τα ηλεκτρόνια μπορούν να μεταβούν σε υψηλότερα επίπεδα ενέργειας (N> 1) απορροφώντας ενέργεια, εισάγοντας μια διεγερμένη κατάσταση.

2. Ενέργεια ιονισμού:

* Ορισμός: Η ενέργεια ιονισμού είναι η ελάχιστη ενέργεια που απαιτείται για την απομάκρυνση ενός ηλεκτρονίου από ένα αέριο άτομο ή ιόν στην κατάσταση του εδάφους του.

* προοπτική μοντέλου BOHR: Στο πλαίσιο του μοντέλου BOHR, ο ιονισμός σημαίνει την αφαίρεση του ηλεκτρονίου από την κατάσταση του εδάφους (n =1) σε μια άπειρη απόσταση μακριά από τον πυρήνα (n =∞).

3. Υπολογισμός ενέργειας ιονισμού από το μοντέλο Bohr:

* Ενέργεια ενός ηλεκτρονίου σε άτομο υδρογόνου: Σύμφωνα με το μοντέλο του Bohr, η ενέργεια ενός ηλεκτρονίου σε ένα άτομο υδρογόνου δίνεται από:

E n =-13.6/n 2 EV (όπου το 'n' είναι ο κύριος κβαντικός αριθμός)

* Διαφορά ενέργειας: Η ενέργεια ιονισμού είναι η ενεργειακή διαφορά μεταξύ της κατάστασης εδάφους (n =1) και της κατάστασης όπου το ηλεκτρόνιο αφαιρείται πλήρως (n =∞). Επομένως, η ενέργεια ιονισμού (π.χ.) είναι:

IE =E ∞ - E 1 =0 - (-13.6/1 2 ) =13,6 eV

4. Αιτιολόγηση:

* Πειραματική επαλήθευση: Η πειραματικά καθορισμένη ενέργεια ιονισμού ενός ατόμου υδρογόνου είναι περίπου 13,6 eV, η οποία ταιριάζει στενά με τη θεωρητική πρόβλεψη από το μοντέλο BOHR. Αυτή η συμφωνία υποστηρίζει την εγκυρότητα του μοντέλου στην εξήγηση της διαδικασίας ιονισμού.

5. Περιορισμοί:

* Απλό μοντέλο: Το μοντέλο BOHR είναι μια απλοποιημένη αναπαράσταση της ατομικής δομής. Δεν αντιπροσωπεύει τις πολύπλοκες αλληλεπιδράσεις μεταξύ των ηλεκτρονίων και του πυρήνα ή της κβαντικής μηχανικής φύσης των ηλεκτρονίων.

* Ακρίβεια για άτομα πολλαπλών ηλεκτρονίων: Το μοντέλο BOHR είναι ακριβές μόνο για άτομα που μοιάζουν με υδρογόνο με ένα ηλεκτρόνιο (π.χ., ⁺ ). Αποτυγχάνει να προβλέψει με ακρίβεια τις ενέργειες ιονισμού για άτομα με περισσότερα από ένα ηλεκτρόνια.

Συμπερασματικά, το μοντέλο BOHR εξηγεί επιτυχώς την ενέργεια ιονισμού του ατόμου υδρογόνου, ποσοτικοποιώντας τα επίπεδα ενέργειας ηλεκτρονίων και αποδεικνύοντας την ενέργεια που απαιτείται για την απομάκρυνση ενός ηλεκτρονίου από την κατάσταση του εδάφους σε μια άπειρη απόσταση.