Модели строения атома. Модель Резерфорда. (Решение → 25442)

Заказ №39051

Модели строения атома. Модель Резерфорда. Теория Н.Бора

Решение:

На основании своих исследований Резерфорд в 1911 г. предложил ядерную (планетарную) модель атома, согласно которой вокруг положительного ядра, имеющего заряд Zе ( Z — порядковый номер элемента в системе Менделеева, е - элементарный заряд), размер 10-15 м, по замкнутым орбитам движутся электроны, образуя электронную оболочку атома. Так как атомы нейтральны, то заряд ядра равен суммарному зарядуэлектронов, т е. вокруг ядра должно вращаться Z электронов. Основным недостатком планетарной модели является то, что движение электронов не может быть описано законами классической механики и имеет квантовомеханическое описание. Состояние электрона в атоме характеризуется четырьмя квантовыми числами. Главное квантовое число n определяет энергию электрона в атоме и размер АО, т.е. удаленность электрона от ядра. Главное квантовое число n принимает значения целых чисел 1, 2, 3, 4… Совокупность электронов с одинаковым значением n называется энергетическим уровнем. Число энергетических уровней в атоме, находящемся в основном состоянии, равно номеру периода, в котором находится элемент. На одном и том же энергетическом уровне могут находиться атомные орбитали различной формы, отличающиеся друг от друга по энергии. Поэтому энергетические уровни разделяются на подуровни. Энергию электрона на подуровне и форму атомной орбитали характеризует орбитальное квантовое число l. Значение l зависит от главного квантового числа: l принимает значения от 0 до (n–1), т. е. 0, 1, 2, 3… (n–1). Каждый подуровень составлен из орбиталей, число которых определяется магнитными квантовым числом mе. Магнитное квантовое число определяет возможные ориентации орбитали в пространстве. Оно связано с орбитальным квантовым числом и может принимать целочисленные значения от –l до +l, включая ноль. Определенному значению l соответствует (2l+1) возможных значений магнитного квантового числа. Кроме движения вокруг ядра, электрон вращается вокруг собственной оси. Это движение получило название «спин». Спиновое квантовое число ms характеризует два возможных направления вращения электрона вокруг собственной оси (по часовой стрелке или против). Спиновое квантовое число s принимает два значения: +½ и –½. Электроны с разными спинами обычно обозначаются противоположно направленными стрелками ↓↑ Первая попытка неклассической теории атома была предпринята Нильсом Бором в 1913 году. Классическое описание Н.Бор дополнил некоторыми ограничениями, накладываемые на возможные состояния электронов в атоме. Они были сформулированы в виде постулатов. Теория Бора применима к водородоподобной системе, состоящей из ядра с зарядом Ze и одного электрона, вращающегося вокруг ядра (напр.  He ).