Cuando estaba en la escuela, aprendí (de Demócrito) que un átomo era similar a un sistema solar, siendo el núcleo el sol y los electrones siendo los planetas. Por supuesto, hay algunas diferencias:
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El «sol» no es «una entidad única, sino una colección de protones y nuetrones.
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Dos planetas pueden compartir una órbita (lo que también podría ser posible en un sistema solar, pero no sucede en nuestro sistema solar).
¿Este modelo sigue siendo válido? Aquí están mis problemas con esto:
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En «Seguramente usted» está bromeando, Sr. Feynman «, Richard Feynman implica que los electrones son más un concepto teórico que los objetos reales.
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Tengo problemas para comprender los enlaces atómicos (iónicos y covalentes) en este modelo.
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También tengo problemas para entender el «salto de órbita» de electrones en este modelo, así como varias otras cosas.
¿Existe un modelo mejor para alguien que aprende esto por primera vez?
Comentarios
- Primero, esto no es de Demokrit. Debido a que no tenemos textos originales, no sabemos si tuvo ideas para algunos " estructura " de sus " átomos ". Segundo, este modelo de Bohr nunca fue realmente " válido ", (según los estándares actuales) porque tenía más defectos que beneficios. Solo después de las ideas de DeBroglies, el modelo de Bohr ganó d algo de respeto. Y al resto: ¿Has oído hablar de la mecánica cuántica? Para química, utilice mejor la ecuación de Schr ö dingers.
- Es ' s válida en el sentido de que ' una imagen geométrica para ayudarte a visualizar su escala. ' no es válido en el sentido de que todos los procesos que ocurren a esta escala están descritos por la teoría cuántica, que no es como la gravedad en absoluto.
- Cómo ¿Es que tiene problemas para entender el enlace iónico en este modelo?
- por cierto, definitivamente no es Demokrit. Sus átomos no tenían tamaño, la estructura tenía algunas propiedades internas " rithmos, diatigue, trop ". Los átomos de Epicuro tenían un tamaño diminuto, y Copérnico hace la comparación entre el tamaño de un átomo y el tamaño del sistema solar, pero sin implicar similitud ni subestructura.
Respuesta
Sí, el modelo es tan válido como siempre y no, no hay mejores modelos para explicárselo a alguien la primera vez (en mi humilde opinión).
Como señala Georg, el modelo nunca fue matemáticamente válido; simplemente no es posible traducir el modelo relativista de un sistema planetario a una estructura atómica. Si se espera, o se pretende, que la audiencia utilice realmente el modelo para hacer predicciones cuantitativas, el modelo planetario es bastante inútil …
Sin embargo, es casi seguro que no se esperará que las personas que están aprendiendo sobre los átomos por primera vez utilicen el modelo para hacer predicciones cuantitativas. Los sistemas escolares de EE. UU. introducen el concepto de átomos antes de los 14 años. Cuando tienes tal vez una hora al día para unos días Si hablamos de estructura atómica, simplemente no será posible abordar el tema con más detalle.
El modelo planetario no se corresponde con la realidad ni hace predicciones válidas, pero para un niño de 12 años Quien tiene algún concepto de cómo las cosas pueden orbitar entre sí, el modelo planetario al menos da algunas de las ideas correctas. Le permite al estudiante visualizar y diferenciar entre un núcleo y electrones [física nuclear]; conceptualizar la pérdida, ganancia e intercambio de electrones [química]; el movimiento de electrones a lo largo de un material [electricidad y magnetismo]; y eventualmente emisión y absorción de fotones [óptica].
Teniendo en cuenta que solo un número muy pequeño de estos estudiantes continuará aprendiendo física a un nivel superior, las ventajas parecen superar los defectos. Este es especialmente el caso considerando que aquellos que continúan aprendiendo más tienden a ser los estudiantes más capaces de abandonar el modelo anterior.
Comentarios
- Honestamente, ' es posible obtener aún más del modelo de lo que mencioné anteriormente. En un nivel mucho más profundo, el modelo implica correctamente que los electrones ocupan un espacio radialmente más distante del centro que los neutrones y protones; esta distancia tiende a aumentar con el número de electrones; los neutrones y protones están excluidos de ocupar el mismo espacio físico; y las reacciones químicas son más probables que las nucleares. A nivel cualitativo, el modelo no es ' tan malo.
- Esto significa que el modelo es útil , como Platón ' s « mentira medicinal.» No indica que sea válido . Conocí a una profesora de filosofía que había abandonado las ciencias en la escuela secundaria después de descubrir que sus profesores anteriores le habían mentido usando este modelo planetario … y ella no ' t De acuerdo con Platón tampoco ….
- Creo que estoy de acuerdo con joseph aquí: el modelo es útil , pero no válido . Como mínimo, comenzar diciendo " Sí, el modelo es tan válido como siempre " es tremendamente engañoso (incluso aunque veo cómo técnicamente podría considerarse una afirmación verdadera).
- ¿Y qué modelo propone entonces que sea válido? ¿Es posible tener grados de validez? Si exige una correlación absoluta entre la teoría y la realidad, el modelo estándar de física de partículas seguramente no es válido. La pregunta sobre si el modelo es " sigue siendo válido. " La interpretación de la palabra " válido " ya que está sugiriendo que dejaría sin sentido la pregunta.
- Todos los modelos son inválidos – algunos modelos son útiles. Esa ' es básicamente la definición de física.
Respuesta
El modelo es muy inválido, y por todas las razones que mencionas: los enlaces químicos son inexplicables en términos de este modelo, etc. Y por otras razones que no mencionas pero que se entendieron en ese momento: una partícula cargada giratoria (como como se supone que está el electrón en este modelo) genera una onda de radio de la misma manera que lo hacen nuestras antenas, por lo que pierde energía y tiene que caer en el núcleo en una fracción de segundo.
La pedagogía no ha llegado con un modelo más válido que tiene éxito en todas las cosas que el Sr. Redwine señala correctamente se transmite utilizando el modelo planetario inválido. Pero quizás si lo intentamos, se puede hacer algo con el modelo de ondas de materia de De Broglie o con el modelo de ondas de materia de Schroedinger ( comprensión temprana, ingenua e incorrecta) de la onda de electrones. Tal modelo es más válido, incluso cuando omite toda mención de probabilidades, por lo que quizás no sea completamente válido, y creo que se podría hacer algo con él. Vea mi respuesta a la pregunta vinculada.
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- Los detalles de los enlaces químicos son inexplicables, pero gran parte de la química inorgánica se predice bastante bien simplemente ganando o perdiendo electrones de valencia. Según los modelos, ' es muy buena relación calidad-precio.
Respuesta
Sí, en algunos casos .
Casi un siglo después de que el físico danés Niels Bohr ofreciera su modelo del átomo de hidrógeno, un equipo de físicos dirigido por la Universidad de Rice ha creado átomos gigantes de tamaño milimétrico que se parecen más a él que cualquier otra realización experimental lograda hasta ahora.
Usando láseres, los investigadores excitaron átomos de potasio a niveles extremadamente altos. Usando una cola cuidadosamente Luego de una serie de pulsos eléctricos cortos, el equipo pudo convencer a los átomos en una configuración precisa con un punto, " localizado " electrón orbitando lejos del núcleo
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- Dado que los electrones solo permanecen localizados en el órbita circular durante varias revoluciones, estos no son átomos ya que sufren la inestabilidad que llevó a Bohr a inventar la teoría cuántica en primer lugar: una partícula cargada en rotación pierde energía por radiación electromagnética y no puede permanecer en órbita. Entonces, ejem, ' no es realmente una órbita …