Le développement de la science de temps en temps a une influence sur la civilisation humaine. L'un d'eux concerne l'atome, où la théorie de l'atome existe depuis plusieurs siècles avant JC et continue d'être étudiée avec diverses expériences par des scientifiques, afin de produire des théories utiles pour la science à l'avenir.
L'un des scientifiques qui ont étudié l'atome est Niels Bohr, connu sous le nom de théorie atomique de Bohr. Le scientifique danois a introduit le modèle Bohr de l'atome en 1913 en décrivant l'atome comme un petit noyau chargé positivement entouré d'électrons se déplaçant sur des orbites circulaires. Où, l'orbite circulaire entoure également le noyau.
Le modèle de Bohr de l'atome ressemble à celui du système solaire, mais sa force gravitationnelle est remplacée par la force électrostatique. La découverte des propriétés duales du rayonnement électromagnétique et des expériences démontrant la quantification de l'énergie ont aidé Neil Bohr à proposer un modèle de l'atome capable de surmonter certaines des faiblesses du modèle de Ruherford. Il y a 6 points principaux de la théorie atomique de Bohr, notamment:
- Les électrons de l'atome d'hydrogène tournant autour du noyau selon un chemin circulaire mais ont une énergie définie appelée orbites.
- L'énergie des électrons dans ces orbites est déterminée par la distance des électrons au noyau atomique, plus l'énergie des électrons est éloignée du noyau atomique.
- Ce n'est que sur des orbites avec un certain niveau d'énergie que les électrons peuvent faire le tour du noyau, ou en d'autres termes, le niveau d'énergie quantifié.
- Les électrons peuvent passer d'un niveau d'énergie inférieur à un niveau d'énergie supérieur s'ils absorbent suffisamment d'énergie.
- Les électrons peuvent passer d'un niveau d'énergie supérieur à un niveau d'énergie inférieur en libérant une certaine énergie.
- Le niveau d'énergie de la trajectoire électronique est un multiple d'un entier de 1 à l'infini qui est appelé un nombre quantique.
(Lisez aussi: Avantages et inconvénients de la théorie atomique de Rutherford)
Modèle de Bohr de l'atome d'hydrogène
La théorie atomique de Bohr a réussi à expliquer les spectres des atomes d'hydrogène et des atomes avec des électrons simples, mais n'a pas réussi à expliquer les spectres des atomes avec de nombreux électrons. Dans le modèle de Bohr pour l'atome d'hydrogène, il y a 6 points importants à noter, à savoir:
- L'atome d'hydrogène a un état stationnaire qui est numéroté comme n = 1,2,3 ,,,,, à l'infini. Où n est connu comme le nombre quantique principal.
- Le rayon de l'état stationnaire est donné par la formule: r n = n2a 0 ,, où un 0 est connu comme le rayon de Bohr et a la valeur 52,9 pm.
- L'énergie d'un état stationnaire donné (orbite) dans un atome d'hydrogène est donnée par: En = - R H (1 / n2) J par atome, où R H est appelée constante de Rydberg. = -2,18 x 10-18 J par atome.
- L'énergie électronique de l'état stationnaire (En) est toujours négative pour l'atome d'hydrogène.
- La théorie de Bohr pour l'atome d'hydrogène peut également être appliquée à des ions tels que He +, Li 2+, Be 3+ qui n'ont qu'un seul électron.
Avantages et limites
Comme avec d'autres théories atomiques, la théorie atomique de Bohr a ses avantages et ses inconvénients. Là où, pour les avantages, entre autres, l'atome est stable parce que les électrons ne peuvent pas perdre d'énergie dans une certaine orbite, la théorie atomique de Bohr explique le spectre de raies de l'atome d'hydrogène.
Quant aux limites de la théorie atomique de Bohr, entre autres; Cette théorie ne peut pas expliquer le spectre des raies atomiques multiélectroniques, ne peut pas expliquer la séparation des raies spectrales en présence d'un champ magnétique (effet Zeeman) ou d'un champ électrique (effet stark), ne peut pas expliquer l'intensité relative des raies spectrales.
