主な違い – ボーアと量子モデル
さまざまな科学者が、原子の構造を説明するさまざまなモデルを提案しました。ボーア モデルと量子モデルは、そのようなモデルの 2 つです。ボーア模型は高度な模型ですが、大きな原子の線スペクトルで観測されたゼーマン効果やシュタルク効果などのいくつかの効果を説明できませんでした。量子モデルは、原子の構造を記述するための最新のモデルと見なされています。ボーア モデルと量子モデルの主な違いは、ボーア モデルは電子の粒子挙動を説明するのに対し、量子モデルは電子の波動と粒子の二重性を説明することです。
対象となる主な分野
1.ボーアモデルとは
– 定義、概念、欠点
2.量子モデルとは
– 定義、概念
3.ボーアと量子モデルの違いは何ですか
– 主な相違点の比較
重要な用語:ボーア モデル、電子、電子殻、量子モデル、量子数、ラザフォード モデル、シュタルク効果、ゼーマン効果
ボーア モデルとは
ボーア模型は、原子の構造を説明するためにニールス ボーアによって (1915 年に) 提案された原子模型です。これは、ラザフォード モデルの修正版と見なされます。このモデルは、原子核の周りの電子殻に沿った電子の動きを記述していないラザフォード モデルよりも進んでいます。ボーア模型は、これらの電子殻が離散的なエネルギー準位にあることも説明しています。
ボーア模型は、水素原子の線スペクトルを観測して開発されました。線スペクトルに離散線が存在するため、ボーアは、原子の軌道には固定エネルギーがあり、電子はエネルギーを放出または吸収しながらあるエネルギー準位から別のエネルギー準位にジャンプできるため、線スペクトルに線が生じるとボーアは述べました。 /P>
ボーア モデルの概念
- 電子は、固定されたサイズとエネルギーを持つ球状軌道で原子核の周りを移動します。
- 軌道のエネルギーはそのサイズに関係しています。
- 最小軌道のエネルギーは最小です。
- 電子が最低エネルギー準位にあるとき、原子は完全に安定しています。
- 電子は、放射線の形でエネルギーを吸収または放出することにより、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。
図 1:ボーア モデル
ボーア模型は、水素原子に完全に適合します。水素原子には、1 つの電子と小さな正電荷を帯びた原子核があります。ただし、欠点はほとんどありません 水素以外の原子の原子構造を説明するときのボーア模型の。ボーア模型では、ゼーマン効果 (原子スペクトルに対する磁場の効果) やシュタルク効果 (原子スペクトルに対する電場の効果) を説明できませんでした。このモデルは、大きな原子の線スペクトルも説明できません。
量子モデルとは
量子モデルは、原子の構造を正確に説明するための現代の原子モデルと考えられている原子モデルです。ボーア模型では説明できなかった効果を説明できます。
量子モデルは、電子の波動と粒子の二重性を説明します。量子モデルはボーア モデルよりもはるかに理解しにくいものですが、大きな原子や複雑な原子に関する観測結果を正確に説明しています。この量子モデルは、量子論に基づいています。量子論によれば、電子は粒子と波動の二重性を持ち、電子の正確な位置を特定することは不可能です (不確定性原理)。
図 2:原子軌道の空間構造
また、軌道が常に球形であるとは限らないとも述べています。軌道は、異なるエネルギー レベルに対して特定の形状を持ち、3D 構造です。量子モデルによれば、電子には量子数を使って名前を付けることができます。 4種類の量子数 これで使用されます:
- 主量子数、n (これは、原子核から軌道までの平均距離とエネルギー レベルを表します。)
- 角運動量量子数、I (これは軌道の形状を表します。)
- 磁気量子数 ml (これは、空間内の軌道の向きを表します。)
- スピン量子数、ms (これは、磁場内での電子の回転と、電子の波動特性を表しています。
ボーアと量子モデルの違い
定義
ボーア モデル: ボーア モデルは、原子の構造を説明するためにニールス ボーアによって (1915 年に) 提案された原子モデルです。
量子モデル :量子モデルは、原子の構造を正確に説明するための最新の原子モデルと見なされている原子モデルです。
コンセプト
ボーア モデル: ボーア モデルは、電子の粒子の振る舞いを説明します。
量子モデル :量子モデルは、電子の波動と粒子の二重性を説明します。
量子数
ボーア モデル: ボーア模型は量子数に関する情報を与えません.
量子モデル :量子モデルは量子数を説明します。
その他の効果
ボーア モデル: ボーア模型はゼーマン効果とシュタルク効果を線スペクトルで説明できない
量子モデル :量子モデルは、ゼーマン効果とシュタルク効果を説明します。
結論
ボーア モデルと量子モデルは、原子の構造を説明するために使用される化学の 2 つのモデルです。ボーア模型は、量子模型で説明されるいくつかの欠点を示しています。したがって、量子モデルは原子構造の現代モデルと見なされます。これがボーアと量子モデルの違いです。
