Differenza chiave – Bohr vs modello quantistico
Il modello di Bohr e il modello quantistico sono modelli che spiegano la struttura di un atomo. Il modello di Bohr è anche chiamato modello di Rutherford-Bohr perché è una modifica del modello di Rutherford. Il modello di Bohr è stato proposto da Niels Bohr nel 1915. Il modello quantistico è il modello moderno di un atomo. La differenza chiave tra Bohr e il modello quantistico è che il modello di Bohr afferma che gli elettroni si comportano come particelle mentre il modello quantistico spiega che l'elettrone ha un comportamento sia delle particelle che delle onde.
Cos'è il modello Bohr?
Come accennato in precedenza, il modello di Bohr è una modifica del modello di Rutherford poiché il modello di Bohr spiega la struttura dell'atomo come composta da un nucleo circondato da elettroni. Ma il modello di Bohr è più avanzato del modello di Rutherford perché afferma che gli elettroni viaggiano sempre in gusci o orbite specifici attorno al nucleo. Questo afferma anche che questi gusci hanno energie diverse e sono di forma sferica. Ciò è stato suggerito dalle osservazioni degli spettri lineari per l'atomo di idrogeno.
A causa della presenza di righe discrete negli spettri delle righe, Bohr affermò che gli orbitali di un atomo hanno energie fisse e gli elettroni possono s altare da un livello di energia all' altro emettendo o assorbendo energia, risultando in una riga nel spettri di linea.
Postulati principali del modello di Bohr
-
Gli elettroni si muovono attorno al nucleo in orbitali sferici di dimensione ed energia fissa.
- Ogni orbita ha un raggio diverso ed è denominata dal nucleo verso l'esterno come n=1, 2, 3, ecc. oppure n=K, L, M, ecc. dove n è il numero del livello di energia fisso.
- L'energia di un orbitale è correlata alla sua dimensione.
- L'orbita più piccola ha l'energia più bassa. L'atomo è completamente stabile quando gli elettroni sono al livello di energia più basso.
- Quando un elettrone si muove in un certo orbitale, l'energia di quell'elettrone è costante.
- Gli elettroni possono spostarsi da un livello di energia all' altro assorbendo o rilasciando energia.
- Questo movimento provoca radiazioni.
Il modello di Bohr si adatta perfettamente all'atomo di idrogeno che ha un singolo elettrone e un piccolo nucleo carico positivamente. A parte questo, Bohr utilizzò la costante di Plank per calcolare l'energia dei livelli energetici dell'atomo.
Figura 01: Il modello di Bohr per l'idrogeno
Ma c'erano pochi inconvenienti del modello di Bohr quando spiegava la struttura atomica di atomi diversi dall'idrogeno.
Limitazioni del modello Bohr
- Il modello di Bohr non può spiegare l'effetto Zeeman (effetto del campo magnetico sullo spettro atomico).
- Non potrebbe spiegare l'effetto Stark (effetto del campo elettrico sullo spettro atomico).
- Il modello di Bohr non riesce a spiegare gli spettri atomici di atomi più grandi.
Cos'è il Modello Quantico?
Sebbene il modello quantistico sia molto più difficile da capire del modello di Bohr, spiega accuratamente le osservazioni riguardanti gli atomi grandi o complessi. Questo modello quantistico si basa sulla teoria quantistica. Secondo la teoria quantistica, un elettrone ha la dualità particella-onda ed è impossibile localizzare l'esatta posizione dell'elettrone (principio di incertezza). Pertanto, questo modello si basa principalmente sulla probabilità che un elettrone si trovi in un punto qualsiasi dell'orbitale. Afferma inoltre che gli orbitali non sono sempre sferici. Gli orbitali hanno forme particolari per diversi livelli di energia e sono strutture 3D.
Secondo il modello quantistico, a un elettrone può essere dato un nome usando i numeri quantici. In questo vengono utilizzati quattro tipi di numeri quantici;
- Numero quantico principale, n
- Numero quantico momento angolare, I
- Numero quantico magnetico, ml
- Numero quantico di rotazione, ms
Il numero quantico principale spiega la distanza media dell'orbitale dal nucleo e il livello di energia. Il numero quantico del momento angolare spiega la forma dell'orbitale. Il numero quantico magnetico descrive l'orientamento degli orbitali nello spazio. Il numero quantico di spin fornisce la rotazione di un elettrone in un campo magnetico e le caratteristiche d'onda dell'elettrone.
Figura 2: Struttura spaziale degli orbitali atomici.
Qual è la differenza tra Bohr e il modello quantistico?
Bohr vs Modello Quantico |
|
| Il modello di Bohr è un modello atomico proposto da Niels Bohr (nel 1915) per spiegare la struttura di un atomo. | Il modello quantistico è un modello atomico considerato il moderno modello atomico per spiegare accuratamente la struttura di un atomo. |
| Comportamento degli elettroni | |
| Il modello di Bohr spiega il comportamento delle particelle di un elettrone. | Il modello quantistico spiega la dualità onda-particella di un elettrone. |
| Applicazioni | |
| Il modello di Bohr può essere applicato per atomi di idrogeno ma non per atomi di grandi dimensioni. | Il modello quantistico può essere utilizzato per qualsiasi atomo, compresi quelli più piccoli e gli atomi grandi e complessi. |
| Forma degli orbitali | |
| Il modello di Bohr non descrive le forme esatte di ogni orbitale. | Il modello quantistico descrive tutte le possibili forme che un orbitale può avere. |
| Effetti elettromagnetici | |
| Il modello Bohr non spiega l'effetto Zeeman (effetto del campo magnetico) o l'effetto Stark (effetto del campo elettrico). | Il modello quantistico spiega con precisione gli effetti Zeeman e Stark. |
| Numeri Quantistici | |
| Il modello di Bohr non descrive i numeri quantici diversi dal numero quantico principale. | Il modello quantistico descrive tutti e quattro i numeri quantici e le caratteristiche di un elettrone. |
Riepilogo – Bohr vs Modello Quantico
Sebbene gli scienziati abbiano proposto diversi modelli atomici, i modelli più notevoli erano il modello di Bohr e il modello quantistico. Questi due modelli sono strettamente correlati ma il modello quantistico è molto più dettagliato del modello di Bohr. Secondo il modello di Bohr, un elettrone si comporta come una particella mentre il modello quantistico spiega che l'elettrone ha sia un comportamento particellare che ondulatorio. Questa è la principale differenza tra Bohr e il modello quantistico.
Scarica la versione PDF di Bohr vs Quantum Model
Puoi scaricare la versione PDF di questo articolo e usarla per scopi offline come da note di citazione. Si prega di scaricare la versione PDF qui Differenza tra Bohr e Quantum Model.
