Ontwikkeling van de atoomtheorie

ModernAtomic Theory: modellen

In 1913 ontwikkelde Neils Bohr, een student van Rutherford, een nieuw model van het atoom. Hij stelde voor dat elektronen niet-concentrische cirkelvormige banen rond de Dit model is gebaseerd op het zonnestelsel en staat bekend als het planetaire model. Het Bohr-model kan worden samengevat door de volgende vier principes:

1. Elektronen nemen alleen bepaalde banen rond de kern in. Die banen zijn stabiel en zijn zogenaamde “stationaire” banen.
2. Elk heeft een energie die ermee geassocieerd is. De baan nabij de kern heeft een energie van E1, de volgende baan E2, enz.
3. Energie wordt geabsorbeerd wanneer een elektron uit een lagere naar een hogere baan en energie wordt uitgezonden wanneer een elektron van een hogere baan naar een lagere baan valt.
4. De energie en frequentie van het uitgezonden of geabsorbeerde licht kunnen worden berekend door het verschil tussen en de twee orbitalenergieën.

In 1926 ging Erwin Schrödinger, een Oostenrijkse natuurkundige, een stap verder met het Bohr-atoommodel. Schrödinger gebruikte wiskundige vergelijkingen om de waarschijnlijkheid van het vinden van een elektron op een bepaalde positie te beschrijven. Dit atomaire model staat bekend als het kwantummechanische model van het atoom. In tegenstelling tot het Bohr-model definieert het kwantummechanische model niet het exacte pad van een elektron, maar voorspelt het eerder de kans op de locatie van het elektron. Dit model kan worden afgebeeld als een kern omgeven door een elektronenwolk. Waar de wolk het dichtst is, is de kans om het elektron te vinden het grootst, en omgekeerd is de kans kleiner dat het elektron zich in een minder dicht gebied van de wolk bevindt. Daarom introduceerde dit model het concept van subenergieniveaus.

Tot 1932 werd aangenomen dat het atoom bestond uit een positief geladen kern omgeven door negatief geladen elektronen. In 1932 bombardeerde James Chadwick berylliumatomen met alfadeeltjes. Er werd een onbekende straling geproduceerd. Chadwick interpreteerde deze straling als zijnde samengesteld uit deeltjes met een neutrale elektrische lading en de geschatte massa van een proton. Dit deeltje werd bekend als het neutron. Met de ontdekking van het neutron kwam een geschikt model van het atoom beschikbaar voor scheikundigen.

Sinds 1932 zijn door voortdurende experimenten veel extra deeltjes in het atoom ontdekt. elementen zijn gemaakt door bestaande kernen te bombarderen met verschillende subatomaire deeltjes. De atoomtheorie is verder verbeterd door het concept dat protonen en neutronen zijn gemaakt van nog kleinere eenheden die quarks worden genoemd. De quarks zelf zijn om de beurt gemaakt van vibrerende energiestrengen. De theorie van de samenstelling van het atoom blijft een voortdurend en opwindend avontuur.