Стр. 9 - Строение атома и химическая связь

СТРОЕНИЕ АТОМА И ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ
7
Предложенная Резерфордом модель имела несколько существенных не-
достатков, в частности, она не могла объяснить, почему химические свойства
атомов меняются с изменением заряда ядра и с чем свя-
зано появление линейчатых спектров атомов.
В 1913 г. Бор предложил усовершенствованную,
базирующуюся на основе квантовой теории Планка,
модель строения атома водорода и объяснил природу
появления линейчатых спектров атома, которые были
известны с начала XIX века [3].
Согласно квантовой теории, электромагнитная
энергия, или излучение, испускается или поглощается
не непрерывным потоком, а отдельными порциями -
квантами энергии.
Величина кванта энергии пропорциональна часто-
те излучения
Е = h ν,
где h – постоянная Планка, равная 6.6 ⋅10 -34 Дж с;
ν– частота излучения в Гц.
Что же не могла объяснить классическая механика в поведении атома?
Поскольку электрон в атоме движется по круговой орбите, то, согласно класси-
ческой механике, любое изменение скорости или направления движения заря-
женнойчастицы должно сопровождаться потерями энергии, и электрон,
практически мгновенно (~10-6 с), должен был бы упасть на ядро, разрушив
атом. Излучение электрона при таком вращательно-спиральном движении со-
провождалось бы плавным увеличением частоты электромагнитного излучения,
и наблюдаемый спектр должен бы быть сплошным.
На самом деле атом является очень устойчивой системой, а спектр излу-
чения атомов имеет линейчатую структуру с характерным расположением
спектральных линий.
В основу своей теории Бор положил два постулата:
1. Существуют некие разрешенные орбиты, по которым электрон может
двигаться без потерь энергии;
2. При переходе электрона с одного разрешенного уровня на другой атом
испускает или поглощает излучение строго определенной частоты.
Бор принял, что электрон вращается вокруг ядра по круговой орбите, где
сила кулоновского притяжения е2/r 2 электрона к ядру уравновешивается цен-
тробежной силой mυ2 /r2 :
е 2/r2 = mυ 2/r, (1.1)
где m – масса электрона; е – заряд электрона; υ – скорость его движения; r – ра-
диус орбиты.
Нильс Бор