Când eram la școală, am aflat (de la Democrit) că un atom era similar cu un sistem solar, nucleul fiind soarele și electronii fiind planetele. Desigur, există unele diferențe:
-
„Soarele” nu este „o singură entitate, ci o colecție de protoni și nuetroni.
-
Două planete pot împărtăși o orbită (ceea ce ar putea fi posibil și într-un sistem solar, dar nu se întâmplă în sistemul nostru solar).
Este încă valabil acest model? Iată problemele mele cu asta:
-
În „Sigur că glumești, domnule Feynman”, Richard Feynman sugerează că electronii sunt mai mult un concept teoretic decât obiecte reale.
-
Am probleme cu înțelegerea legăturilor atomice (ionice și covalente) în acest model.
-
De asemenea, am probleme cu înțelegerea „săriturii orbitelor” electronilor din acest model, precum și alte câteva lucruri.
Există un model mai bun pentru cineva care învață acest lucru pentru prima dată?
Comentarii
- În primul rând, aceasta nu este de la Demokrit. Deoarece nu avem texte originale, nu știm dacă a avut idei pentru unele " structura " a " atomilor ". În al doilea rând, acest model de Bohr nu a fost niciodată cu adevărat " valid ", (conform standardelor actuale), deoarece avea mai multe defecte decât bunătăți. Abia după ideile DeBroglies, modelul Bohrs a câștigat d ceva respect. Și în rest: ați auzit vreodată de mecanica cuantică? Pentru chimie, utilizați cel mai bine Schr ö ecuația de dingere.
- Este ' valabilă în sensul că ' o imagine geometrică pentru a vă ajuta să vizualizați scala acesteia. ' nu este valid în sensul că toate procesele care se desfășoară la această scară sunt descrise de teoria cuantică, care nu seamănă deloc cu gravitația.
- Cum este că aveți probleme pentru a înțelege legătura ionică în acest model?
- între ele, cu siguranță nu este Demokrit. Atomii săi nu aveau dimensiuni, structura avea unele proprietăți interne " rithmos, diatigue, trop ". Atomii Epicurus au avut o dimensiune mică, iar Copernicus face comparația între dimensiunea unui atom și dimensiunea sistemului solar, dar fără a implica nicio asemănare și nici o structură.
Răspuns
Da, modelul este la fel de valabil ca niciodată și nu, nu există modele mai bune pentru a-l explica cuiva pentru prima dată (IMHO).
După cum subliniază Georg, modelul nu a fost vreodată valabil din punct de vedere matematic; pur și simplu nu este posibil să traducem modelul relativist al unui sistem planetar în structura atomică. Dacă audiența este așteptată sau intenționată, să folosească de fapt modelul pentru faceți predicții cantitative, modelul planetar este destul de inutil …
Cu toate acestea, oamenii care învață despre atomi pentru prima dată aproape sigur nu vor fi de așteptat să folosească modelul pentru a face predicții cantitative. sistemele școlare din SUA introduc conceptul de atomi înainte de vârsta de 14 ani. Când aveți poate o oră pe zi pentru câteva da Pentru a vorbi despre structura atomică, pur și simplu nu va fi posibil să abordăm subiectul cu mai multe detalii.
Modelul planetar nici nu corespunde realității, nici nu face predicții valabile, dar pentru un copil de 12 ani cine are un anumit concept despre modul în care lucrurile pot orbita în jurul modelului planetar cel puțin oferă unele dintre ideile potrivite. Permite elevului să vizualizeze și să facă diferența între un nucleu și electroni [fizica nucleară]; să conceptualizeze pierderea, câștigul și partajarea electronilor [chimie]; mișcarea electronilor de-a lungul unui material [electricitate și magnetism]; și, în cele din urmă, emisia și absorbția fotonilor [optică].
Având în vedere că doar un număr foarte mic dintre acești studenți vor continua să învețe fizica la un nivel superior, avantajele par să depășească defectele. Acest lucru este valabil mai ales, având în vedere că cei care continuă să învețe mai multe vor tinde să fie elevii cei mai capabili să abandoneze vechiul model. li> Sincer, este ' posibil să obțineți și mai mult din model decât ceea ce am enumerat mai sus. La un nivel mult mai profund, modelul implică corect că electronii ocupă spațiu care este radial mai îndepărtat de centru decât neutroni și protoni; această distanță tinde să crească odată cu numărul de electroni; neutronii și protonii sunt excluși de la ocuparea aceluiași spațiu fizic; iar reacțiile chimice sunt mai probabile decât cele nucleare. La nivel calitativ, modelul nu este ' atât de rău.
Răspuns
Modelul este foarte nevalid și, din toate motivele pe care le menționați: legăturile chimice sunt inexplicabile în ceea ce privește acest model etc. Și din alte motive nu menționați, dar care au fost înțelese în acel moment: o particulă încărcată rotativă (de exemplu deoarece electronul ar trebui să fie în acest model) generează o undă radio la fel ca antenele noastre, deci pierde energie și trebuie să cadă în nucleu în câteva secunde.
Pedagogia nu a venit cu un model mai valabil, care reușește în toate lucrurile pe care dl Redwine le indică corect, le folosește folosind modelul planetar nevalid. Dar poate, dacă încercăm, se poate face ceva cu modelul de undă al materiei de Broglie sau cu Schroedinger „s ( timpurie, naivă și incorectă) înțelegerea undei electronice. Un astfel de model este mai valid, chiar și atunci când omiteți toate mențiunile privind probabilitățile, deci nu este probabil complet valabil și cred că s-ar putea face ceva cu el. Vedeți răspunsul meu la întrebarea legată.
Comentarii
- Detaliile legăturilor chimice sunt inexplicabile – dar o mulțime de chimie anorganică este destul de bine prezisă prin simpla câștigare sau pierdere de electroni de valență. Pe măsură ce modelele merg ' este o valoare destul de bună pentru bani!
Răspuns
Da, în unele cazuri .
Aproape un secol după ce fizicianul danez Niels Bohr și-a oferit planetei model al atomului de hidrogen, o echipă de fizicieni condusă de Universitatea Rice a creat atomi gigantici, de dimensiuni milimetrice, care îi seamănă mai mult decât orice altă realizare experimentală realizată încă.
Utilizând lasere, cercetătorii au entuziasmat atomii de potasiu la nivele extrem de ridicate.Utilizând o coadă atentă în serie de impulsuri electrice scurte, echipa a reușit apoi să convingă atomii într-o configurație precisă cu un punct, " localizat " electron care orbitează departe de nucleu
Comentarii
- Deoarece electronii rămân localizați doar în orbită circulară pentru mai multe rotații, aceștia nu sunt atomi deoarece suferă de instabilitatea care l-a determinat pe Bohr să inventeze teoria cuantică în primul rând: o particulă încărcată rotitoare pierde energie prin radiații electromagnetice și nu poate rămâne pe orbită. Deci, ahem, nu ' nu este chiar o orbită …