Ποιο είναι το καλύτερο περιγράψτε το τρέχον μοντέλο ενός ατόμου;

Ο καλύτερος τρόπος για να περιγράψουμε το τρέχον μοντέλο ενός ατόμου είναι το κβαντικό μηχανικό μοντέλο . Αυτό το μοντέλο είναι επίσης γνωστό ως μοντέλο ηλεκτρονίων ηλεκτρονίων . Εδώ είναι γιατί θεωρείται το καλύτερο και πώς διαφέρει από τα προηγούμενα μοντέλα:

Βασικά χαρακτηριστικά του κβαντικού μηχανικού μοντέλου:

* Τα ηλεκτρόνια δεν βρίσκονται σε σταθερές τροχιές: Σε αντίθεση με το μοντέλο Bohr, το οποίο απεικονίζει ηλεκτρόνια που περιστρέφονται γύρω από τον πυρήνα όπως οι πλανήτες γύρω από τον ήλιο, το κβαντικό μηχανικό μοντέλο περιγράφει τα ηλεκτρόνια ως υπάρχοντα σε σύννεφα πιθανότητας ή τροχιακά . Αυτά τα τροχιακά αντιπροσωπεύουν περιοχές του χώρου όπου είναι πιο πιθανό να βρεθεί ένα ηλεκτρόνιο.

* Τα ηλεκτρόνια έχουν δυαδικότητα κυμάτων-σωματιδίων: Το μοντέλο αναγνωρίζει ότι τα ηλεκτρόνια παρουσιάζουν συμπεριφορά που μοιάζει με κύματα και σωματίδια. Αυτό σημαίνει ότι μπορούν να δράσουν σαν σωματίδια σε ορισμένες περιπτώσεις (όπως να έχουν μια σαφή μάζα) και σαν κύματα σε άλλα (όπως να έχουν μήκος κύματος).

* Τα επίπεδα ενέργειας είναι κβαντισμένα: Τα ηλεκτρόνια μπορούν να υπάρχουν μόνο σε συγκεκριμένα επίπεδα ενέργειας μέσα σε ένα άτομο. Αυτά τα επίπεδα δεν είναι συνεχή αλλά διακριτά, που σημαίνει ότι τα ηλεκτρόνια μπορούν να "πηδούν" μεταξύ των επιπέδων ενέργειας αλλά να μην υπάρχουν μεταξύ τους.

* Τα τροχιακά έχουν συγκεκριμένα σχήματα: Το σχήμα ενός τροχιακού καθορίζεται από το ενεργειακό του επίπεδο και τη γωνιακή του ορμή. Αυτό οδηγεί σε διαφορετικούς τύπους τροχιακών όπως S, P, D, και Forbitals, το καθένα με το δικό του μοναδικό σχήμα και χαρακτηριστικά.

* Εξίσωση Schrödinger: Το κβαντικό μηχανικό μοντέλο χρησιμοποιεί μια πολύπλοκη μαθηματική εξίσωση που ονομάζεται εξίσωση Schrödinger για να περιγράψει τη συμπεριφορά των ηλεκτρονίων σε άτομα. Αυτή η εξίσωση παρέχει λύσεις που καθορίζουν την πιθανότητα εύρεσης ηλεκτρονίου σε μια δεδομένη θέση μέσα στο άτομο.

Γιατί είναι το καλύτερο μοντέλο;

* ακριβείς προβλέψεις: Το κβαντικό μηχανικό μοντέλο ήταν εξαιρετικά επιτυχημένο στην εξήγηση και την πρόβλεψη της συμπεριφοράς των ατόμων και των αλληλεπιδράσεών τους με το φως και άλλα άτομα. Αποτελεί με ακρίβεια τις ιδιότητες των στοιχείων, τη χημική σύνδεσή τους και τη συμπεριφορά τους σε διάφορες χημικές αντιδράσεις.

* συνέπεια με πειραματικά στοιχεία: Το μοντέλο υποστηρίζεται από μια τεράστια ποσότητα πειραματικών στοιχείων, συμπεριλαμβανομένης της φασματοσκοπίας, της διάθλασης ηλεκτρονίων και άλλων κβαντικών φαινομένων.

* καθολικότητα: Το κβαντικό μηχανικό μοντέλο ισχύει για όλα τα άτομα, από το απλούστερο άτομο υδρογόνου έως τα σύνθετα άτομα πολλαπλών ηλεκτρονίων.

Σε αντίθεση με τα προηγούμενα μοντέλα:

* Το μοντέλο Bohr ήταν ένα απλοποιημένο μοντέλο που εξήγησε με επιτυχία τις φασματικές γραμμές υδρογόνου, αλλά απέτυχε να περιγράψει με ακρίβεια τα άτομα με περισσότερα από ένα ηλεκτρόνια.

* Το μοντέλο Rutherford περιγράφει τον πυρήνα ως ένα πυκνό, θετικά φορτισμένο κέντρο, αλλά δεν αντιπροσώπευε τη συμπεριφορά των ηλεκτρονίων.

Το κβαντικό μηχανικό μοντέλο είναι το πιο ολοκληρωμένο και ακριβές μοντέλο του διαθέσιμου ατόμου και εξακολουθεί να βελτιώνεται και να επεκτείνεται καθώς μαθαίνουμε περισσότερα για τις περιπλοκές του ατομικού κόσμου.