Key Difference – Bohr vs Quantum Model
Bohr-modellen och kvantmodellen är modeller som förklarar en atoms struktur. Bohr-modellen kallas även Rutherford-Bohr-modellen eftersom den är en modifiering av Rutherford-modellen. Bohr-modellen föreslogs av Niels Bohr 1915. Kvantmodellen är den moderna modellen av en atom. Den viktigaste skillnaden mellan Bohr och kvantmodellen är att Bohr-modellen säger att elektroner beter sig som partiklar medan kvantmodellen förklarar att elektronen har både partikel- och vågbeteende.
Vad är Bohr-modellen?
Som nämnts ovan är Bohr-modellen en modifiering av Rutherford-modellen eftersom Bohr-modellen förklarar atomens struktur som sammansatt av en kärna omgiven av elektroner. Men Bohr-modellen är mer avancerad än Rutherford-modellen eftersom den säger att elektronerna alltid färdas i specifika skal eller banor runt kärnan. Detta anger också att dessa skal har olika energier och är sfäriska till formen. Det antyddes av observationer av linjespektra för väteatomen.
På grund av förekomsten av diskreta linjer i linjespektra, sade Bohr att en atoms orbitaler har fasta energier och elektroner kan hoppa från en energinivå till den andra och emitterar eller absorberar energi, vilket resulterar i en linje i linjespektra.
Main Postulates of Bohr Model
- Elektronerna rör sig runt kärnan i sfäriska orbitaler som har en fast storlek och energi.
- Varje bana har olika radie och benämns från kärnan till utsidan som n=1, 2, 3, etc. eller n=K, L, M, etc. där n är det fasta energinivånumret.
- En orbitals energi är relaterad till dess storlek.
- Den minsta omloppsbanan har lägst energi. Atomen är helt stabil när elektronerna är på den lägsta energinivån.
- När en elektron rör sig i en viss omloppsbana är den elektronens energi konstant.
- Elektroner kan flytta från en energinivå till en annan genom att absorbera eller frigöra energi.
-
Denna rörelse orsakar strålning.
Bohr-modellen passar perfekt till väteatomen som har en enkel elektron och en liten positivt laddad kärna. Bortsett från det använde Bohr Planks konstant för att beräkna energin för atomens energinivåer.
Figur 01: Bohr-modellen för väte
Men det fanns få nackdelar med Bohr-modellen när man förklarade atomstrukturen för andra atomer än väte.
Bohr-modellens begränsningar
- Bohr-modellen kunde inte förklara Zeeman-effekten (effekt av magnetfält på atomspektrum).
- Det kunde inte förklara Stark-effekten (effekten av det elektriska fältet på atomspektrumet).
- Bohr-modellen förklarar inte atomspektra för större atomer.
Vad är Quantum Model?
Även om kvantmodellen är mycket svårare att förstå än Bohr-modellen, förklarar den exakt observationerna angående de stora eller komplexa atomerna. Denna kvantmodell är baserad på kvantteori. Enligt kvantteorin har en elektron partikelvågdualitet och det är omöjligt att lokalisera elektronens exakta position (osäkerhetsprincipen). Således är denna modell huvudsakligen baserad på sannolikheten för att en elektron befinner sig var som helst i orbitalen. Det står också att orbitalerna inte alltid är sfäriska. Orbitalerna har speciella former för olika energinivåer och är 3D-strukturer.
Enligt kvantmodellen kan en elektron ges ett namn med hjälp av kvanttal. Fyra typer av kvanttal används i detta;
- Princip kvanttal, n
- Angular momentum quantum number, I
- Magnetiskt kvantnummer, ml
- Spin kvantnummer, ms
Det principiella kvanttalet förklarar det genomsnittliga avståndet för orbitalen från kärnan och energinivån. Vinkelmomentets kvantnummer förklarar formen på omloppsbanan. Det magnetiska kvanttalet beskriver orienteringen av orbitaler i rymden. Spinnkvanttalet ger en elektrons spinning i ett magnetfält och elektronens vågegenskaper.
Figur 2: Rumslig struktur för atomära orbitaler.
Vad är skillnaden mellan Bohr och Quantum Model?
Bohr vs Quantum Model |
|
| Bohr-modellen är en atommodell föreslagen av Niels Bohr (1915) för att förklara en atoms struktur. | Kvantmodellen är en atommodell som anses vara den moderna atommodellen för att förklara en atoms struktur exakt. |
| Beteende hos elektroner | |
| Bohr-modellen förklarar partikelbeteendet hos en elektron. | Kvantmodell förklarar våg-partikeldualiteten för en elektron. |
| Applications | |
| Bohr-modellen kan användas för väteatomer men inte för stora atomer. | Kvantmodell kan användas för alla atomer, inklusive mindre och stora, komplexa atomer. |
| Shape of Orbitals | |
| Bohr-modellen beskriver inte de exakta formerna för varje orbital. | Kvantmodell beskriver alla möjliga former en orbital kan ha. |
| elektromagnetiska effekter | |
| Bohr-modellen förklarar inte Zeeman-effekten (effekt av magnetfält) eller Stark-effekt (effekt av elektriskt fält). | Quantum-modellen förklarar Zeeman- och Stark-effekterna exakt. |
| Quantum Numbers | |
| Bohr-modellen beskriver inte andra kvanttal än det huvudsakliga kvanttalet. | Kvantmodellen beskriver alla fyra kvanttalen och egenskaperna hos en elektron. |
Sammanfattning – Bohr vs Quantum Model
Även om flera olika atommodeller föreslogs av forskare, var de mest anmärkningsvärda modellerna Bohr-modellen och kvantmodellen. Dessa två modeller är nära besläktade men kvantmodellen är mycket mer detaljerad än Bohr-modellen. Enligt Bohr-modellen beter sig en elektron som en partikel medan kvantmodellen förklarar att elektronen har både partikel- och vågbeteende. Detta är huvudskillnaden mellan Bohr och kvantmodellen.
Ladda ner PDF-version av Bohr vs Quantum Model
Du kan ladda ner PDF-versionen av den här artikeln och använda den för offlineändamål enligt citat. Ladda ner PDF-versionen här Skillnaden mellan Bohr och Quantum Model.
