Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Volgens het Bohr -model van waterstofatoom hoe wordt emissiespectrum geproduceerd?

Dit is hoe het Bohr -model het emissiespectrum van waterstof uitlegt:

Key Concepts:

* Gekwantiseerde energieniveaus: Bohr stelde voor dat elektronen in een atoom alleen kunnen bestaan ​​in specifieke, afzonderlijke energieniveaus. Deze niveaus zijn gekwantiseerd, wat betekent dat ze alleen bepaalde, specifieke waarden kunnen hebben.

* grondtoestand: Het laagste energieniveau wordt de grondtoestand genoemd.

* opgewonden staten: Wanneer een elektron energie absorbeert (bijvoorbeeld van warmte of licht), kan het naar een hoger energieniveau springen en "opgewonden" worden.

* overgangen: Een opgewonden elektron is onstabiel en zal uiteindelijk terugvallen naar een lager energieniveau. Zoals het doet, geeft het de overtollige energie vrij als een foton van licht.

Productie van emissiespectrum:

1. excitatie: Een waterstofatoom absorbeert energie, waardoor het elektron van de grondtoestand (n =1) naar een hoger energieniveau springt (n =2, 3, enz.).

2. De-excitatie: Het opgewonden elektron keert snel terug naar een lager energieniveau, waardoor een foton van licht in het proces wordt vrijgeeft.

3. Fotonenergie en golflengte: De energie van het uitgezonden foton komt overeen met het verschil in energie tussen de twee energieniveaus die bij de overgang betrokken zijn. Deze energie is direct gerelateerd aan de golflengte van het uitgestoten licht:fotonen met een hogere energie hebben kortere golflengten.

4. Discrete lijnen: Omdat de energieniveaus worden gekwantiseerd, zijn alleen specifieke energieverschillen mogelijk, wat resulteert in de emissie van fotonen met alleen specifieke golflengten. Dit is de reden waarom het emissiespectrum van de waterstof verschillende lijnen vertoont, in plaats van een continu spectrum.

Voorbeeld:

* Wanneer het elektronen van een waterstofatoom van n =3 naar n =2 overgaat, straalt het een foton van rood licht uit.

* Een overgang van n =4 naar n =2 stoot een blauwgroen foton uit.

De beperkingen van het Bohr -model:

Hoewel het Bohr -model een baanbrekend succes was bij het verklaren van het waterstofspectrum, heeft het beperkingen:

* werkt alleen voor waterstof: Het voorspelt niet nauwkeurig de spectra van atomen met meer dan één elektron.

* legt geen elektronenorbitalen uit: Het beschrijft elektronen als een baan om de kern in cirkelvormige paden, wat een vereenvoudiging is.

Moderne atomaire theorie:

Moderne kwantummechanica biedt een veel uitgebreidere en nauwkeurige beschrijving van de atomaire structuur en spectra. Het BOHR -model blijft echter een waardevol hulpmiddel voor het begrijpen van de fundamentele concepten van atomaire energieniveaus en hoe ze leiden tot de waargenomen emissiespectra.