Atomic Structure: Die Bohr-Modell
Es gibt zwei Modelle der Atomstruktur heute im Einsatz: der Bohr-Modell und der quantenmechanischen Modell. Von diesen beiden Modellen ist der Bohr-Modell einfacher und relativ leicht zu verstehen.
Ein Modell ist nützlich, weil es hilft Ihnen zu verstehen, was in der Natur beobachtet wird. Es ist nicht ungewöhnlich, dass mehr als ein Modell haben darstellen und den Menschen helfen, ein bestimmtes Thema zu verstehen.
Haben Sie jemals Farbe Kristalle für Ihren Kamin gekauft - Flammen in verschiedenen Farben zu machen? Oder haben Sie schon einmal ein Feuerwerk angeschaut und gefragt, wo die Farben herkommen?
Farbe kommt aus verschiedenen Elementen. Wenn Sie Kochsalz auf einem Feuer streuen, erhalten Sie eine gelbe Farbe. Salze, die Kupfer geben eine grünlich-blaue Flamme enthalten. Und wenn man sich die Flammen durch ein Spektroskop, ein Instrument, das ein Prisma verwendet Licht in seine verschiedenen Komponenten zu brechen, können Sie eine Reihe von Linien in verschiedenen Farben zu sehen. Diese klaren Linien der Farbe, ein Linienspektrum.
Niels Bohr, dänischer Wissenschaftler, erklärte diese Linienspektrum, während ein Modell für das Atom zu entwickeln:
Das Bohr-Modell zeigt, dass die Elektronen in Atomen sind in Umlaufbahnen unterschiedlicher Energie um den Kern (man denke an Planeten um die Sonne umkreist).
Bohr den Begriff Energieniveaus (oder Muscheln) Diese Bahnen unterschiedlicher Energie zu beschreiben. Er sagte, daß die Energie eines Elektrons quantisiert, was bedeutet, können Elektronen zwischen einem Energieniveau oder einem anderen, aber nichts haben.
Das Energieniveau ein Elektron normalerweise einnimmt heißt seine Grundzustand. Aber es kann zu einer höheren Energie bewegen, weniger stabilen Niveau oder Schale, durch Energie absorbiert wird. Diese höhere Energie, weniger stabilen Zustand des Elektrons genannt angeregten Zustand.
Nachdem er aufgeregt getan wird, kann das Elektron in seinen ursprünglichen Grundzustand zurückkehren, indem die Freisetzung von Energie absorbiert hat, wie in der nachfolgenden Abbildung dargestellt.
Manchmal ist die Energie von Elektronen freigesetzt nimmt der Abschnitt der elektromagnetisches Spektrum (Der Bereich der Wellenlängen von Energie), die den Menschen als sichtbares Licht erkennen. Leichte Variationen in der Menge der Energie als Licht unterschiedlicher Farben zu sehen.
Grund- und angeregten Zustand in dem Modell Bohr.
Bohr festgestellt, dass, je näher ein Elektron an den Kern ist, desto weniger Energie, die es braucht, aber die weiter weg ist, desto mehr Energie es braucht. So nummeriert Bohr die Energieniveaus des Elektrons. Je höher die Energie-Level-Zahl, desto weiter weg ist das Elektron vom Kern - und die Energie höher.
Bohr fand auch, dass die verschiedenen Energieniveaus unterschiedliche Anzahl von Elektronen aufnehmen können: Energieniveau 1 bis 2 Elektronen halten kann, Energieniveau 2 kann bis 8 Elektronen halten, und so weiter.
Das Bohr-Modell eignet sich gut für sehr einfache Atome wie Wasserstoff (die 1 Elektron), aber nicht für komplexere Atome. Obwohl das Bohr-Modell noch heute verwendet wird, vor allem in der Grundbücher, eine anspruchsvollere (und komplexe) Modell - das quantenmechanische Modell - wird viel häufiger verwendet.