ما الفرق بين نموذج بور والنموذج الميكانيكي الكمي للذرة ؟

ما الفرق بين نموذج بوهر والنموذج الذري الميكانيكي الكمومي؟ تتكون الذرة من العديد من العناصر المهمة والرئيسية التي تتطلب وجود سلسلة من الدراسات العميقة، بالإضافة إلى العديد من التجارب العلمية اللازمة لاكتشاف مثل هذه العناصر، ومن أهم النماذج التي تتناول اكتشاف الذرة وماهية. يحتوي على نموذج بوهر والنموذج الميكانيكي الكمومي.

مفهوم الذرة

الذرة هي أصغر جزء من المادة وقد بحث العديد من العلماء عن ماهية الذرة ومكوناتها ووجد العلماء العديد من التفسيرات حول الذرة وأجزائها.

انظر أيضًا: استكشاف بنية الذرة وموقع كل جسيم فيها

مقارنة بين نموذج بوهر والنموذج الميكانيكي الكمومي للذرة

تعتبر هذه النماذج من أفضل وأهم النماذج الموجودة في العالم الكيميائي بشكل عام، والمتخصصة في مجال الذرة بشكل خاص، ويسعى العديد من الباحثين والطلاب للمقارنة بين نموذج بور ونموذج ميكانيكا الكم والذرة. .

يتم ذلك من أجل الوصول إلى الكثير والكثير من المعلومات والتفاصيل حول هذا الجزء الصغير اللامتناهي وما بداخله، الذرة.

1 – نموذج بور

• يعتبر نموذج بوهر من أهم النماذج التي تم استكشافها في مجال الذرة، ومن السهل دراسته في ميكانيكا الكم.
• قدم كل من العالم نيلز بور والعالم راذرفورد هذا النموذج الرائع بناءً على اعتبار الذرة وتمثيلها كنواة صغيرة بلا حدود.
• أخذ هذا النموذج في الاعتبار أن الإلكترون عبارة عن جسيم وأنه يُسمح بعدد من حالات الطاقة المحددة والمحددة لذرة الهيدروجين، لكن هذا النموذج لم يقدم تفسيرًا للسلوك الكيميائي للذرات.
• تم اعتبار هذه النواة في نموذج بوهر موجبة الشحنة وتحيط بها مجموعة من الإلكترونات تتحرك في مدارات دائرية حول النواة، على غرار تلك الموجودة في النظام الشمسي، لكن قوى الجاذبية تم استبدالها بالقوى الجذابة الناتجة عن القوى الكهربائية .

2 – افتراضات نظرية بورج

استخدم العالم بور وصاغ عددًا من الافتراضات المتعلقة ببنية الذرة، من أهمها ما يلي:

• تقع الذرة وتظهر في وسط النواة بشحنة موجبة.
• عدد الإلكترونات سالبة الشحنة التي تدور حول النواة يساوي عدد الشحنات الموجبة التي تحملها النواة.
• عندما تدور الإلكترونات حول النواة، تنشأ قوة جاذبة تساوي جاذبية النواة للإلكترونات.
• بعد ذلك أضاف العالم بور إلى الافتراضات الأصلية التي قدمها في هذا النموذج عددًا من الافتراضات الأخرى، من أهمها ما يلي: –
• تتحرك الإلكترونات التي تدور حول النواة بسرعات عالية جدًا دون أن تفقد أيًا من طاقتها.
• تدور الإلكترونات حول مدار النواة في مجموعة ثابتة من المستويات، والمسافة بين تلك المستويات هي منطقة ممنوعة تمامًا للإلكترونات أن تدور حولها.
• لكل من الإلكترونات التي تدور حول النواة طاقة محددة ومحددة مرتبة وفقًا لمسافة مستوى الطاقة هذا من النواة، وتزداد هذه الطاقة مع زيادة نصف قطر النواة.
• كل مستوى طاقة في النواة هو عدد صحيح، وهذا الرقم يسمى الرقم الكمي الأساسي.
• في حالة الاستقرار، يكون للإلكترون أدنى مستوى للطاقة، ولكن عندما يكتسب هذا الإلكترون الكثير من الطاقة، سواء من التسخين أو التفريغ الكهربائي، تصبح الذرة في تلك الحالة متحمسة.
• بعد أن يكتسب الإلكترون الطاقة، ينتقل مؤقتًا إلى مستوى طاقة أعلى وهذا يعتمد على مقدار الطاقة التي يكتسبها الإلكترون ويكون الإلكترون أيضًا غير مستقر عند مستوى الطاقة الأعلى الذي انتقل إليه حتى يعود إلى مستوى طاقته الأصلي، ثم يفقد نفس الطاقة التي اكتسبتها أثناء عملية الإثارة، وتظهر على شكل شعاع من الضوء، وهذا الضوء له تردد محدد بالإضافة إلى طول موجي محدد.
• تمتص الذرات كميات مختلفة من الطاقة، وفي نفس الوقت تشع العديد من الذرات كميات مختلفة من الطاقة، وهذا يظهر في تفسير الخطوط الطيفية لذرة الهيدروجين.

أنظر أيضا: استكمال البحث في تكنولوجيا النانو وتطبيقاتها

نموذج ميكانيكي الكم للذرة

• يعتبر النموذج الميكانيكي الكمومي من أهم النماذج والنظريات التي تتحدث عن الذرة وتفاصيلها وأهم ما فيها بشيء من الدقة والوصول إلى الواقع.
• حيث شرح العديد من الأشياء الغامضة حول الذرة ومكوناتها، والتي ساعدت فيما بعد العديد من العلماء على التعمق أكثر في دراسة الذرة والحصول على مزيد من المعلومات.
• طور عدد من العلماء النموذج الميكانيكي الكمومي للذرة لتوضيح وشرح ما لم يشرحه نموذج بوهر ويوضحه، وأيضًا لتأكيد بعض ما فعله نموذج بوهر، وأهم العلماء الذين ساهموا في تطويره. من هذا النموذج ما يلي:
• العالم لويس دي برولي الذي آمن وقال إن مجموعة من الجسيمات تتحرك داخل النواة تمتلك خصائص الأمواج، وأكد أيضًا أنها تمتلك خصائص فيزيائية يعرف عنها.
• اقترح شرودنجر أن الإلكترون الموجود في ذرة الهيدروجين له شكل موجة، مما يؤكد على الخصائص الموجية للإلكترون.
• ومن ثم طور أيضًا فكرة تشير إلى وجود إلكترونات تدور في الذرة بأبعادها الثلاثة، وهذا التصور يشير إلى أن الإلكترونات تتحرك في مناطق محددة ومحددة في الشكل حول النواة وتدور، وسميت هذه المناطق بعلم الفلك.
• تمكن العالم شرودنغر أيضًا من تحقيق تطوير معادلة رياضية أطلق عليها معادلة شرودنغر ومن خلال حل هذه المعادلة تم تحقيق سلسلة من الأرقام تسمى الأرقام الكمية، وعددها ثلاثة.
• توضح هذه الأرقام الكمية احتمال وجود الإلكترونات حول النواة، وكذلك طاقة كل إلكترون، بالإضافة إلى شكل وشكل المدار الذي يتحرك فيه كل إلكترون ويدور، واتجاه محور الإلكترون للدوران حول النواة.
• وتم اكتشاف رقم كمي آخر أو رابع وإضافته إلى هذه الأرقام الكمومية، والتي تعمل على وصف اتجاه محور دوران الإلكترون حول نفسه، وهذه الأرقام هي التالية:

1 – رقم الكم الأساسي

حيث يشير هذا الرقم إلى مستوى الطاقة الرئيسي.

2- العدد الكمي

حيث يشير هذا الرقم إلى المستويات الفرعية للطاقة الموجودة ضمن المستويات الأساسية والقاعدة.

3 – رقم الكم المغناطيسي

حيث يرتبط هذا الرقم بعدد ومجموعة المدارات التي تشكل كل مستوى فرعي ويتعلق أيضًا بتحديد الاتجاه المكاني المعين للمدار، ويأخذ هذا الرقم قيمة في النطاق من -1 إلى 1 إلى الصفر.

4 – عدد الكم المغزلي

حيث يشير هذا الرقم إلى اتجاه محور الدوران لكل إلكترون حول نفسه في مداره، وهذا ما يسمى اتجاه الدوران.

أوجه التشابه والاختلاف بين نموذج بوهر والنموذج الميكانيكي الكمومي للذرة

• مماثل: يعتمد النموذجان على تجديد طاقة الإلكترونات بمجموعة من القيم المحددة.
• يظهر الاختلاف بينهما أن نموذج بوهر لم يحقق وصفًا وتوضيحًا لمسار الإلكترونات الخاصة حول النواة، وبالتالي فإن النموذج الميكانيكي يعتمد على إيجاد مجموعة الخصائص الموجية للإلكترونات، وبالتالي هناك تفسير و توضيح السلوك الكيميائي ضمن مجموعة من الافتراضات الأساسية المحددة والمحددة.

انظر أيضًا: أبحاث الطاقة والتغيير الكيميائي

في نهاية رحلتنا التفصيلية على ما هو الفرق بين نموذج بوهر والنموذج الميكانيكي الكمومي للذرة؟ لقد قدمنا ​​لك جميع المعلومات اللازمة وننتظر تعليقاتك.