Bohrův model vodíku?

Anonym Sygyfos25.10.2018 19:16 Nahlásit
Chtěl bych se zeptat, proč elektron z vodíku excitovat do dalších 2 energeticky vyšších orbitalů? Poč tam jsou další dva orbitaly?

Odpovědi

Přidat odpověď ▾

Diskuze

Mezek25.10.2018 20:02 Nahlásit
U atomu vodíku je víc orbitalů. Orbita n=1 je stabilně obsazena jedním elektronem. Pokud elektron dodáním energie přejde na vyšší orbital, třeba v důsledku srážky s jiným atomem, časem přeskočí na základní orbital a při tom energetický rozdíl vyzáří jako světelné kvantum. energie kvanta je tedy dána rozdílem hladin, mezi kterými elektron přeskakuje. Když tedy excituje elektron na orbitu n=3, může přeskočit přímo na hladinu1, nebo nejprve na hladinu 2 a pak na hladinu jedna. Tak dostaneme 3 světelná kvanta různé barvy (= energie). Tak Balmerova serie spektrálních čar jsou spektrální čáry, vznikající přeskokem z vyšších orbit na n=2. Viz Balmerovas serie ve wikipedii.
Anonym Wykifyx25.10.2018 20:03 Nahlásit
Pokud se nepletu, tak těch orbitalů je v principu neomezemé množství. Řekl bych, že tam vlastně ani "nejsou", že je to jen taková matematická konstrukce, která umožňuje modelovat chování atomu vodíku tak, že výsledky do jisté míry korespondují s chováním skutečného atomu.
Mezek25.10.2018 21:11 Nahlásit
Jak ukazuje Cenobitův obrázek, není jich nekonečno. Horní hranicí je klidová energie volného elektronu. Každá orbita znamená, že elektron na ní je o energetické kvantum nižší, až energie na nejnižší orbitě je spodní hranicí. A protože kvanta mají nějakou velikost, nemůže jich být nekonečno ani teoreticky.
Anonym Perotud26.10.2018 09:28 Nahlásit
Pokud mluvíme o Bohrově modelu atomu vodíku, musíme si nejprve ujasnit jeho omezení. Týká se izolovaného osamělého atomu ve vakuu, nikoli třeba v molekule H2, nebo třeba H2O. Ani hustého plynu nebo kapaliny. Dále model předpokládá pouze jeden elektron, kruhové dráhy, nevysvětluje, proč elektron při kroužení nevyzařuje energii a nepadá do jádra, ignoruje konečnou hmotnost jádra atd.

Pro elektron definuje n energetických hladin, přičemž n shora nikterak neomezuje. Čím dál od jádra jsou mezi dráhami menší a menší energetické schodečky. Pro vodík přibližně podle vztahu En=-13,6/n^2 (na nejnižší orbitě -13,6eV, na druhé -3,4eV až po volný elektron 0eV).

V Bohrově modelu není poloměr drah ničím omezen, narůstá se čtvercem n do nekonečna. Je pochopitelné, že vysoké dráhy nemají valný smysl, už třeba proto, kvůli principu neurčitosti nebo tepelnému záření v prostoru.

Takže e- může pochopitelně excitovat do libovolného stavu, při dostatečné energii (větší než 13,6eV) se dokonce uvolní a vodík přejde do ionizovaného stavu. Jedna z možností, jak plyn ionizovat, je zvýšením teploty (pro vodík kolem 3000K). V prostoru se pak vyskytují už jen volné protony a volné elektrony, ale žádné atomy. Takové plasma můžeme pozorovat třeba na povrchu Slunce, je elektricky vodivé a díky tomu neprůhledné. Pokud bychom Slunce zchladili, elektrony zase napadají zpět do důlků kolem protonů (hlubokých 13,6eV) - tomu říkáme rekombinace.
Anonym Perotud26.10.2018 09:38 Nahlásit
Jo, zapomněl jsem napsat, že to co Bohr kvantoval přes celočíselné násobky Planckovy konstanty, není energie, ale moment hybnosti.
A hlavně, je to už dávno překonaný model, který v mnoha ohledech nemá s realitou nic společného. Byl to však významný mezistupeň v pochopení spekter vodíku a asi poslední významný pokus popsat atom pomocí pojmů z makrosvěta.
Přidat komentář do diskuze ▾