تاريخ النشر : الثلاثاء , 19 سبتمبر 2023
طبقت في الاصل على ذرة الهيدروجين ، ولكنها أدت إلى اكتشاف النموذج الميكانيكي الكمي للذرة
طبقت في الاصل على ذرة الهيدروجين ، ولكنها أدت إلى اكتشاف النموذج الميكانيكي الكمي للذرة
الإجابة الصحيحة هي معادلة شرودنجر الموجية , حيث ظهر أن نموذج شرودنجر لذرة الهيدورجين ينطبق جيداً على ذرات العناصر الأخرى، وهو مافشل نموذج بور في تحقيقة.
معادلة شردونجر الموجية
- في عام 1926 تابع الفيزيائي النمساوي ايروين شردونجر نظرية الموجة، الجسيم التي أقترحها دي برولي واشتق شردونجر معادلة على إعتبار أن إكترونات ذرة الهيدروجين موجة.
- وظهر أن نموذج شرودنجر لذرة الهيدورجين ينطبق جيداً على ذرات العناصر الأخرى.
- وهو ما فشل نموذج بور في تحقيقة.
- ويسمى النموذج الذري الذي يعامل الإلكترونات على أنها موجات بالنموذج الموجي للذرة، أو النموذج الميكانيكي الكمي للذرة.
- كما هو في الحال في نموذج بور.
- يحدد النموذج الميكانيكي الكمي طاقة الإلكترون بقيم معينة.
- الآن أنه بخلاف نموذج بور لايحاول وصف مسار الإلكترون حول النواة.
قارن بين نموذج بور والنموذج الميكانيكي الكمي للذرة
- يحدد النموذج الميكانيكي الكمي للذرة طاقة الإلكترون بقيم معينة.
- بينما نموذج بور يختلف عن نموذج الميكانيكي، لايحاول وصف مسار الإلكترون حول النواة.
موقع الإلكترون المحتمل
- تتنبا دالة الموجة بمنطقة ثلاثية الأبعاد للإلكترون حول النواة وتسمى” المستوى”.
- وهو يصف الموقع المحتمل لوجود إلكترون يشبة المستوى الفرعي سحابة تتناسب كثافتها عند نقطة معينة، مع إحتمال وجود الإلكترون عند تلك النقطة.
مستويات ذرة الهيدروجين
- لأن حدود المستوى غير واضح فليس للمستوى حجم ثابت ودقيق.
- وللتغلب على عدم التحديد للمؤكد في موقع الإلكترون يرسم الكيمائيون سطحاً للمستوى يحتوي على 90٪ من الإحتمال الكلي لوجود الإلكترون.
- وهذا يعني أن نسبة وجود الإلكترون ضمن هذه الحدود هو 0.9 وأحتمال وجود خارجها 0.1.
- وبعبارة آخر فإن إحتمال قريب الإلكترون من النواة، وضمن الحجم المعروف بالحدود أكثر من إحتمال وجوده خارج ذلك الحجم.
عدد الكم الرئيس
- تذكر أن نموذج بور قد عين أعداد الكم لمدارات الإلكترون وعين النموذج الكمي بصورة متشابة أربعة أعداد للمستويات الذرية.
- وبعد العدد الأول هو عدد الكم الرئيسي.
- الذي يشير بالحجم النسبي، وطاقة للمستويات.
- إذاُ كلما زادت قيمة n زاد حجم المستوى الذي يقضي الإلكترون وقتاً أكبر بعيداً عن النواة، وتزداد طاقة الذرة.
النموذج الميكانيكي الكمي للذرة
- اقتنع العلماء في منتصف القرن العشرين أن نموذج بور للذرة غير صحيح.
- فوضعو تصورات جديدة، ومبتكرة تبين كيف تتوزع الإلكترونات في الذرة.
- ففي علم 1924 أقترح أحد طلاب الدراسات العلياء في الفيزياء اسمة لوي دي دولي فكرة أدات إلى تفسير مستويات الطاقة الثابتة في نموذج بور.
الإلكترونات موجات
- أعتقد دي برولي أن للجسيمات المتحركة خواص الموجات.
- وقد عرف دي برولي أنه إذا كان للإلكترون حركة الموجة، وكان مقيداً بمدارات دائرية أنصاف أقطارها ثابتة.
- فأنة يستطيع إشعاع موجات ذات أطوال موجية، وترددات، وطاقات معينة فقط