5)Основные этапы развития представлений о строении атома и ядра. Квантово-химическая модель атома

Развитие теории строения атома.

Резерфорд предл.1 модель атом состоит из ядра, имеющий + заряд и вращается вокруг него ?. Ядро имеет бесконечно малые размеры, однако в нем сосредоточена почти вся m атома. r орбиты ? и его V меняются как угодно и непрерывно. Впоследствии было показано, что ядра состоят из нуклонов протонов и нейтронов. Состав атома

1) Заряд электрона ? = - 1,6  10^-19 К. ( -1) m_? = 9,1  10^-31кг 

2) Заряд протона р = + 1,6  10^-19 К. (+1) m_Р 1836m_? 3) Заряд нейтрона n = 0 m_n 1840m_?. Кол-во р в ядре, а также ? у нейтрона атома можно опр. по порядковому номеру эл-та z. Кол-во n опр. По разности атомной mи порядкового номера (А_r - z ). Кол-во эл-нов в атомах одного элемента может различаться. Это изотопы.

Недостатки теории Резерфорда (противоречия). 1)Любое движение тела по круговой орбите происходит с ускорением  электроны, двигаясь по круг. Орбитам, должны непременно излучать энергию и вскоре должны упасть на ядро, т. е атомы должны быть неустойчивыми системами. 2)Непрерывно излучая энергию спектр должен быть сплошным. Были получены линейчатые спектры  теория Резерфорда не могла объяснить уст.состояния атома и происхождение линий в спектре атома.

Теория Бора

А)Бор создал первую количественную Теорию для атома . Теория Бора основана на законах классической механики и на законах квантовой теории излучения Макса Планка.

Б)Е = h,  - частота излучения, h – постоянная Планка = 6,62  10^-34 Джсек.

. Бор ввел понятие стационарных орбит (энергетических уровней), момент кол-ва движения на которых = h(2 n), h – постоянная Планка, n – главное квантовое число. Находясь на этих орбитах ? не излучает и не поглощает энергию. 1-я орбита соответствует основному уровню и ей соответствует наименьшая энергия. С 1 на 2 – это поглощение энергии атомом, переход в возбужденное состояние. Если ? переходит в менее возбужденное, состояние энергия излучается. . Излучение и поглощение энергии происходит только при переходе ? с одной орбиты на другую. ? излучает энергию при переходе с дальней орбиты на ближнюю. ? поглощает энергию при переходе с ближнего орбиты на дальнюю.излучение или поглощение энергии происходит отдельными порциями (квантами). Каждому переходу ? соответствует своя длина волны, поэтому если поток излучения разложить с помощью призмы в спектр, спектр получится линейчатым. Достоинства теории Бора Бор объяснил, почему атомы являются уст системами (1 постулат). Бор объяснил происхождение Линий в спектре атома ( 2 постулат). Бор показал, что природа света обладает как свойствами волны, так и свойствами частицы, т. е. гипотеза М. Планка нашла экспериментальное подтверждение в постулатах Бора.

Недостатки теории Бора Теория Бора справедлива только для атома  и водородоподобных атомов. Основа Положения квантовой ( волновой ) механики 1) Принцип неопределенности ( Гейзенберг). Одновременное точное измерение координаты и импульса частицы принципиально невозможноХР h – постоянная Планка, Х – изменение координаты, Р – изменение импульса. 2) Теория Луи де Бройля высказал предположение, что все частицы микромира (?, р, n) обладают двойственной природой, как свойствами волны, так и свойствами частицы. Уравнение де Бройля = h( mv), v – скорость частицы,  - длина волны. Т.к. ? обладает двойственной природой (свойствами частицы и волны)  точную траекторию движения ? указать нельзя. Можно говорить только о вероятности нахождения ? в различных точках электронного облака. Движение ? в атома описывается волновой функцией . Вел-на ² – (квадрат модуля волновой функции) пропорциональна вероятности нахождения электрона в различных точках пространства