Concetti Chiave
- Gli spettri di assorbimento e emissione rivelano le frequenze caratteristiche dei gas, con righe nere e colorate rispettivamente.
- Il modello di Bohr corregge Rutherford spiegando che gli elettroni occupano orbite specifiche senza emettere energia, stabilizzando così gli atomi.
- Gli elettroni assorbono o emettono energia come quanti durante i salti tra orbite, spiegando le righe negli spettri di assorbimento ed emissione.
- I postulati di Bohr includono orbite stazionarie, emissione/assorbimento energetico durante i cambi di stato, e quantizzazione del momento angolare.
- Il principio di indeterminazione di Heisenberg e l'equazione di Schrödinger interpretano l'elettrone come un'onda, influenzando il calcolo delle probabilità di posizione.
Spettri
Assorbimento:
luce-->sostanza gassosa-->prisma
righe nere= radiazioni assorbite dal gas
Emissione:
gas eccitato-->prisma-->righe colorate= frequenze caratteristiche del gas
Correzione del modello di Rutherford (non giustificava la stabilità degli atomi, l’elettrone avrebbe dovuto perdere continuamente energia fino a cadere sul nucleo):
Il modello di Bohr dell'atomo di idrogeno (1 prot, 1 elettrone)
Non vi è emissione di energia quando l’elettrone si trova in una particolare orbita
Guardando gli spettri Bohr assunse che gli elettroni possono assorbire solo certe frequenze, quindi solo certe energie
conclusione: gli elettroni possono stare solo a certe distanze dal nucleo (orbite) e ad ogni orbita corrisponde uno stato energetico
Le righe degli spettri di emissione sono date dal fatto che gli elettroni tornano a uno stato energetico più basso e nello spettro di assorbimento sono date dal passaggio a stato energetico più alto-->l’energia è emessa o assorbita sottoforma di quanti (h ν) durante salti degli elettroni tra orbite diverse.
Postulati di Bohr
1)L’elettrone può muoversi solo su alcune orbite non-radiative = stati stazionari
2)L’atomo emette o assorbe energia solo quando l’elettrone passa da un stato stazionario all’altro
3)Quantizzazione del momento angolare
Se nell’atomo di idrogeno di Bohr l’elettrone si comporta come un onda, essa deve avere come lunghezza d’ onda un numero intero (n) altrimenti si creerebbe un interferenza distruttiva-->l’elettrone nel suo moto intorno al nucleo puà occupare solo orbite che soddisfino questa relazione-->grazie a queste osservazioni Bohr calcola raggio dell’orbita dell’elettrone intorno al nucleo di idrogeno: r= 0.53 A
Correzione di BOHR:
principio di indeterminazione di heisenberg:
non possiamo determinare contemporaneamente la quantità di moto e la posizione degli elettroni (non è possibile sulle particelle subatomiche)
Giustificazioni intuitiva:
Per osservare un elettrone dobbiamo usare luce, cioè un fotone. Il fotone quando urta l’elettrone ne modifica la posizione-->quando osservo un fenomeno esso cambia. Quindi non sappiamo dov’è l’elettrone.
Conseguenze Heisenberg:
Equazione di Schrodinger
L’elettrone è considerato come onda e il suo comportamento nello spazio e nel tempo come funzione d’onda o funzione orbitale (ψ)
Equazione a due incognite: E , ψ
Ad ogni ψ è associata una E
infinite soluzioni
Significato fisico di ψ: ψ2(x,y,z) è la probabilità di trovare l’elettrone in un punto con queste coordinate.
Domande da interrogazione
- Qual è la differenza tra gli spettri di assorbimento e di emissione?
- Quali sono i postulati principali del modello atomico di Bohr?
- Come il principio di indeterminazione di Heisenberg ha influenzato il modello atomico?
Gli spettri di assorbimento mostrano righe nere che rappresentano le radiazioni assorbite dal gas, mentre gli spettri di emissione mostrano righe colorate che corrispondono alle frequenze caratteristiche del gas eccitato.
I postulati di Bohr includono: 1) l'elettrone può muoversi solo su alcune orbite non-radiative, 2) l'atomo emette o assorbe energia solo quando l'elettrone passa da uno stato stazionario all'altro, e 3) la quantizzazione del momento angolare.
Il principio di indeterminazione di Heisenberg ha introdotto l'idea che non possiamo determinare contemporaneamente la quantità di moto e la posizione degli elettroni, portando all'uso dell'equazione di Schrödinger per descrivere l'elettrone come un'onda con una funzione d'onda ψ.
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