ラザフォードモデルとボーアモデルの違い|化学

主な違い - ラザフォードモデルとボーアモデル

ラザフォード模型とボーア模型は、原子の構造を説明するモデルです。ラザフォードモデルは、1911 年にアーネストラザフォードによって提案されました。ボーアモデルは、1915 年にニールスボーアによって提案されました。ボーアモデルは、ラザフォードモデルの修正版と見なされます。ラザフォードモデルとボーアモデルの主な違いは、ラザフォードモデルは原子のエネルギーレベルを説明しないのに対し、ボーアモデルは原子のエネルギーレベルを説明することです。

対象となる主な分野

1.ラザフォードモデルとは
– モデルの定義、説明
2.ボーアモデルとは
– モデルの定義、説明
3.ラザフォードモデルとボーアモデルの違いは何ですか
– 主な相違点の比較

重要な用語:アルファ粒子、原子、ボーアモデル、電子、線スペクトル、原子核、軌道、ラザフォードモデル

ラザフォードモデルとは

原子のラザフォードモデルでは、原子は中心核で構成され、その原子のほぼすべての質量が集中し、軽量粒子はこの中心核の周りを移動します。また、中心核は正に帯電しており、中心核の周りを移動する成分は負に帯電していると述べています.

図 1:ラザフォードが提案した原子の構造

このモデルは、有名な「ラザフォード金箔実験」を通じて、アーネストラザフォードによって実験的に観察されました。この実験では、アルファ粒子が金箔を通して衝突されました。彼らは金箔をまっすぐ通過することが期待されていました。しかし、アルファ粒子はまっすぐ浸透するのではなく、別の方向に向きを変えました。

このモデルを説明するために、ラザフォードは次のことを提案しました。

原子は、正電荷を持つ中心核で構成されています。
負に帯電した成分は、この中心核の周りにあります。
プラスとマイナスの電荷は互いに均衡を保っています。

しかし、この原子のラザフォードモデルも却下されました。原子核内の電子と正電荷が互いに引き付けられない理由を説明できなかったからです。

ボーアモデルとは

ボーアモデルは、ラザフォードモデルを修正したものです。このモデルは、水素原子の線スペクトルに基づいて提案されました。このモデルは、電子が常に原子核の周りの特定の殻または軌道を移動していることを提案しました。ボーアモデルは、これらのシェルが異なるエネルギーを持ち、形状が球形であることも示しました。

さらに、ボーア模型では、ある軌道にある電子は、エネルギーを吸収または放出することによって、別の軌道に移動できると説明されています。

図 2:ボーア模型による原子構造

水素原子の線スペクトルには、多数の離散線がありました。このスペクトルを説明するために、ボーアは次のことを提案しました。

電子は、特定の殻または殻内の原子核の周りを移動します
これらの砲弾には個別のエネルギーレベルがあります。
軌道のエネルギーは、軌道の大きさに関係しています。最小軌道のエネルギーは最も低くなります。
電子は、あるエネルギーレベルから別のエネルギーレベルに移動できます。

このモデルは水素原子の原子構造に完全に適合しますが、このモデルを他の元素に適用するにはいくつかの制限がありました。そのような制限の 1 つは、線スペクトルで観察されるゼーマン効果とシュタルク効果を説明できないことです。