Forskel mellem Bohr og kvantemodel

Nøgleforskel - Bohr vs kvantemodel

Bohr-modellen og kvantemodellen er modeller, der forklarer strukturen af et atom. Bohr-model kaldes også Rutherford-Bohr-modellen, fordi det er en ændring af Rutherford-modellen. Bohr-model blev foreslået af Niels Bohr i 1915. Kvantemodel er den moderne model for et atom. Den vigtigste forskel mellem Bohr og kvantemodel er den Bohr-modellen siger, at elektroner opfører sig som partikler hvorimod kvantemodel forklarer, at elektronet har både partikel- og bølgeforhold.

INDHOLD

1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er Bohr-model
3. Hvad er kvantemodel
4. Sammenligning side ved side - Bohr vs kvantemodel i tabelform
5. Resume

Hvad er Bohr Model?

Som nævnt ovenfor er Bohr-modellen en modifikation af Rutherford-modellen, da Bohr-modellen forklarer atomets struktur som sammensat af en kerne omgivet af elektroner. Men Bohr-modellen er mere avanceret end Rutherford-modellen, fordi den siger, at elektronerne altid bevæger sig i specifikke skaller eller kredsløb rundt om kernen. Dette siger også, at disse skaller har forskellige energier og er kugleformede. Dette blev antydet af observationer af linjespektrene for brintatomet.

På grund af tilstedeværelsen af diskrete linier i linjespektrene erklærede Bohr, at atomets orbitaler har faste energier, og elektroner kan hoppe fra det ene energiniveau til det andet, der udsender eller absorberer energi, hvilket resulterer i en linje i linjespektret.

Hovedpostulater af Bohr-modellen

Elektronerne bevæger sig omkring kernen i sfæriske orbitaler, der har en fast størrelse og energi.
Hver bane har en anden radius og benævnes fra kerne til ydersiden som n = 1, 2, 3 osv. Eller n = K, L, M osv. Hvor n er det faste energiniveaunummer.
Orbitalens energi er relateret til dens størrelse.
Den mindste bane har den laveste energi. Atomet er helt stabilt, når elektroner er i det laveste energiniveau.
Når et elektron bevæger sig i en bestemt orbital, er elektronets energi konstant.
Elektroner kan bevæge sig fra et energiniveau til et andet ved at absorbere eller frigive energi.
Denne bevægelse forårsager stråling.

Bohr-modellen passer perfekt til brintatomet, der har en enkelt elektron og en lille positivt ladet kerne. Derudover brugte Bohr Plankens konstant til at beregne energien i atomens energiniveau.

Figur 01: Bohr-modellen for brint

Men der var få ulemper ved Bohr-modellen, når de forklarede atomstrukturen i andre atomer end brint.

Begrænsninger af Bohr-modellen

Bohr-modellen kunne ikke forklare Zeeman-effekten (magnetfeltets virkning på atomspektret).
Det kunne ikke forklare Stark-effekten (effekten af det elektriske felt på atomspektret).
Bohr-modellen undlader at forklare atomernes spektre i større atomer.

Hvad er kvantemodel?

Selv om kvantemodellen er meget sværere at forstå end Bohr-modellen, forklarer den nøjagtigt observationer vedrørende de store eller komplekse atomer. Denne kvantemodel er baseret på kvanteteori. Ifølge kvante teori har et elektron partikelbølgedualitet, og det er umuligt at lokalisere den nøjagtige placering af elektronet (usikkerhedsprincippet). Denne model er således hovedsageligt baseret på sandsynligheden for, at et elektron findes i et hvilket som helst sted i kredsløbet. Det hedder også, at orbitalerne ikke altid er sfæriske. Orbitalerne har særlige former for forskellige energiniveau og er 3D-strukturer.

I henhold til kvantemodellen kan et elektronisk navn gives ved hjælp af kvanttal. Fire typer kvanttal anvendes i dette;

Principkvanttal, n
Vinkelmomentkvanttal, I
Magnetisk kvanttal, m_l
Spin kvanttal, m_s

Det princip kvanttal forklarer den gennemsnitlige afstand til orbitalen fra kernen og energiniveauet. Det vinkelmomentkvanttal forklarer formen på orbitalen. Det magnetisk kvanttal beskriver orienteringen af orbitaler i rummet. Det spin kvanttal giver spinding af et elektron i et magnetfelt og elektronets bølgekarakteristika.

Figur 2: Rumstruktur af atomiske orbitaler.

Hvad er forskellen mellem Bohr og kvantemodel?

Bohr vs kvantemodel
Bohr-model er en atommodel foreslået af Niels Bohr (i 1915) for at forklare strukturen af et atom.	Kvantemodel er en atommodel, der betragtes som den moderne atommodel for at forklare strukturen af et atom nøjagtigt.
Opførsel af elektroner
Bohr-modellen forklarer en elektrons partikelopførsel.	Kvantemodel forklarer en elektrons bølge-partikeldualitet.
Applikationer
Bohr-model kan anvendes til brintatom, men ikke til store atomer.	Kvantemodel kan bruges til ethvert atom, herunder mindre og store, komplekse atomer.
Form af orbitaler
Bohr-modellen beskriver ikke de nøjagtige former for hver orbital.	Kvantemodel beskriver alle mulige former en orbital kan have.
Elektromagnetiske effekter
Bohr-modellen forklarer ikke Zeeman-effekten (magnetfeltets virkning) eller stark-effekt (elektrisk felteffekt).	Kvantemodel forklarer Zeeman- og Stark-effekterne præcist.
Kvantetal
Bohr-modellen beskriver ikke andre kvantetal end det principielle kvanttal.	Kvantemodel beskriver alle fire kvanttal og egenskaberne ved et elektron.

Resume - Bohr vs kvantemodel

Selvom adskillige forskellige atommodeller blev foreslået af forskere, var de mest bemærkelsesværdige modeller Bohr-modellen og kvantemodellen. Disse to modeller er tæt forbundet, men kvantemodellen er meget mere detaljeret end Bohr-modellen. I henhold til Bohr-modellen opfører en elektron sig som en partikel, mens kvantemodellen forklarer, at elektronet har både partikel- og bølgeforhold. Dette er den største forskel mellem Bohr og kvantemodel.

Download PDF-version af Bohr vs kvantemodel

Du kan downloade PDF-version af denne artikel og bruge den til offline-formål som angivet citatnotater. Download PDF-version her Forskel mellem Bohr og kvantemodel.

Referencer:

1. “Bohr-model af et atom | Schrodinger atomteori. ” Kemi. Byjus-klasser, 8. november 2016. Web. Tilgængelig her. 5. juni 2017.
2. "Atomstruktur: Den kvantemekaniske model." Dummies. N.p., n.d. Web. Tilgængelig her. 5. juni 2017.

Billede høflighed:

1. “Bohr model Balmer 32” (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. “Atom clipart violet” (Public Domain) via Commons Wikimedia

Videnskab & natur