Mida peate teadma tänapäevase aatomiteooria kohta?

Kreeka teadlane Democritus algatas aatomiteooria vaate 4. sajandil pKr. Sõna aatom ise pärineb kreeka keelest "Atomos", mis tähendab, et seda ei saa enam jagada. Democritus eeldas, et aatomid olid nii väikesed objektid, et neid ei saa enam jagada. Kuid Demokritose mudeli aatomiteoorial pole eksperimentaalseid tõendeid, mis saaksid tema teooriat või vaatenurka tõestada.

Ehkki Democrituse aatomiteooria vaated pole teadlaste jaoks uued, on paljud uurijad jätkanud Democrituse vaadet ja pakkunud välja uusi teooriaid aatomi kohta. Nende teooriate hulgas on tänapäevane aatomiteooria, mille on välja töötanud Louis Victor de Broglie (1892 - 1987), Werner Heisenberg (1901 - 1976) ja Erwin Schrodinger (1887 - 1961). Kuid kas teate, mis on kaasaegne aatomiteooria?

Kaasaegset aatomiteooriat või seda võib nimetada kvantmehaanika või lainemehaanika aatomiteooriaks, öeldes, et aatomid koosnevad subatomaarsetest osakestest, nimelt neutronitest (n),. prooton (p) ja elektron (e). Kus, neutronid ja prootonid moodustavad koos tahke tuuma ja seda nimetatakse tuumaks või aatomituumaks. Elektronid liiguvad tuuma ümber peaaegu valguskiirusel, moodustades elektronpilve.

Selle kaasaegse aatomiteooria aluseks on laineosakeste dualismi teooria, Heisenbergi määramatuse põhimõte ja Schrodingeri võrrand. Seda tänapäevast aatomimudelit nimetatakse ka elektronpilvemudeliks, kus see kaasaegne aatomimudel on seotud keemiaga.

(Loe ka: Bohri aatomiteooria mõistmine)

Põhimõtteliselt on see kaasaegne aatomiteooria Bohri aatommudeli teooria edasiarendus. Oma teoorias väitis Bohr, et elektronid ringlevad aatomituuma orbiitidel aatomituumast teatud kaugusega, mida nimetatakse aatomiraadiuseks. Kuid tänapäevases aatomiteoorias ei saa aatomituuma ümbritsevate elektronide asukohta Heisenbergi määramatuse põhimõtte kohaselt kindlalt teada. Seetõttu on elektroni asukoha suurim tõenäosus sellel orbiidil. See tähendab, et võib öelda, et suurim tõenäosus elektronide leidmiseks aatomites on orbitaalides.

Üks selline katse viidi läbi luminofoorlampide ja ilutulestikega. Bohri sõnul on aatomitel aatomkestad, kus elektronid ümbritsevad aatomituuma, kus aatomituumale kõige lähemal oleval aatomi kestal on kõige vähem energiat, välimisel aga suurem energia.

Sisemine elektronide nihkumine võib toimuda ainult siis, kui see neelab energiat väljaspool aatomit, mida saab aatomit läbivast põlemissoojusest või elektrienergiast. Seejärel saavad aatomi väliskesta elektronid nõrga tõmbejõu aatomi tuumast, nii et aatomil on lihtsam pääseda ja kaotada elektrone.

Selles etapis on ionisatsioonil, kui aatom on laetud või iooniks saanud, elektronide ja prootonite arvu vahe.