[7] ذرة بور:-
دراسة الطيف الذرى وتفسيره ساعد فى حل لغز التركيب الذرى وقد استحق ”بور“ عليه جائزة نوبل.
طيف الانبعاث للذرات:-
تعريف طيف الانبعاث:
عبارة عن ضوء عند فحصه بالمطياف نجده مكونا من عدد محدود من الخطوط الملونة.
الحصول على طيف الانبعاث (الطيف الخطى):
يتم الحصول عليه بتسخين الغازات أو أبخرة المواد تحت ضغط منخفض إلى درجات حرارة عالية أو بإمرار شرارة كهربية.
خصائصه:
الطيف الخطى مميز لنوع العنصر مثل بصمة الإصبع حيث يختلف طوله الموجى وتردده من عنصر إلى آخر فلا يوجد عنصران لهما نفس الطيف الخطى.
أهمية دراسة الطيف الانبعاث:
بدراسة الطيف الخطى لأشعة الشمس وجود أنها تتكون أساساً من الهيليوم والهيدروجين.
بدراسة طيف الانبعاث الخطى لذرات الهيدروجين تمكن بور من وضع نموذجه الذرى.
نموذج ذرة بور:-
تمكن ”بور“ من تطوير نموذج ”رذرفورد“ ولم يعامل دوران الإلكترون حول النواة بفروض الديناميكا الكلاسيكية لـ ”نيوتن“ كما فعل ”ماكسويل“.
فروض بور:-
[أ] استخدم بور بعض فروض رذرفورد:-
النواة موجبة الشحنة توجد فى مركز الذرة.
الذرة متعادلة كهربياً.
أثناء دوران الإلكترون حول النواة يخضع لقوة جذب مركزية وقوة طرد مركزية.
[ب] وأضاف بور الفروض التالية:-
تدور الإلكترونات حول النواة حركة سريعة دون أن تفقد أو تكتسب طاقة.
تدور الإلكترونات حول النواة فى عدد من مستويات الطاقة المحددة والثابتة.
الفراغ بين المستويات منطقة محرمة تماماً لدوران الإلكترونات.
للإلكترون أثناء حركته حول النواة طاقة معينة تتوقف على بعد مستوى طاقته عن النواة.
تزداد طاقة المستوى كلما زاد نصف قطره ويعبر عن طاقة كل مستوى بعدد صحيح يسمى عدد الكم الرئيسى.
فى الحالة المستقرة يبقى الإلكترون فى أقل مستويات الطاقة المتاحة.
إذا اكتسب الإلكترون قدراً معيناً من الطاقة ((يسمى كوانتم أو كم)) بواسطة التسخين أو التفريغ الكهربى تصبح الذرة مثارة وينتقل الإلكترون مؤقتاً إلى مستوى طاقة أعلى يتوقف على مقدار الكم المكتسب.
الإلكترون فى المستوى الأعلى فى وضع غير مستقر فيعود إلى مستواه الأصلى, ويفقد نفس الكم من الطاقة الذى اكتسبه على هيئة طيف خطى مميز.
تمتص كثير من الذرات كمات مختلفة من الطاقة فى نفس الوقت الذى تشع فيه الكثير من الذرات كمات أخرى من الطاقة ولذلك تنتج خطوط طيفية تدل على مستويات الطاقة التى تنتقل الإلكترونات خلالها. (تفسير خطوط طيف ذرة الهيدروجين)
ملاحظات:-
الكم ”الكوانتم“:-
هو مقدار الطاقة المكتسبة أو المنطلقة عندما ينتقل إلكترون من مستوى طاقة إلى مستوى طاقة آخر
الفرق فى الطاقة بين المستويات ليس متساوياً فهو يقل كلما بعدنا عن النواة وبذلك يكون الكم من الطاقة اللازم لنقل الإلكترون بين المستويات المختلفة ليس متساوياً.
لا يمكن للإلكترون أن يستقر فى أى مسافة بين مستويات الطاقة إنما يقفز قفزات محددة هى أماكن مستويات الطاقة.
مزايا نموذج بور
تفسير طيف الهيدروجين تفسيراً صحيحاً.
أدخلت نظرية بور فكرة الكم فى تحديد طاقة الإلكترونات فى مستويات الطاقة المختلفة لأول مرة.
التوفيق بين رذرفورد وماكسويل حيث أثبت أن الإلكترونات أثناء دورنها حول النواة فى الحالة المستقرة لا تشع طاقة وبالتالى لن تسقط فى النواة.
عيوب نموذج بور:-
فشل فى تفسير طيف أى عنصر آخر غير الهيدروجين حتى أنه لم يستطع تفسير طيف ذرة الهيليوم التى تحتوى على إلكترونين.
اعتبر الإلكترون مجرد جسيم مادى سالب ولم يأخذ فى الاعتبار أن له خواصاً موجية.
افترض أنه يمكن تعيين كل من مكان وسرعة الإلكترون بكل دقة فى نفس الوقت وهذه يستحيل عملياً. لأن الجهاز المستخدم فى عملية رصد مكان وسرعة الإلكترون سوف يغير من مكانه أو سرعته.
بينت معادلات نظرية ”بور“ أن الإلكترون عبارة عن جسيم يتحرك فى مدار دائرى مستو ٍ أى أن الذرة مسطحة، وقد ثبت أن الذرة لها الاتجاهات الفراغية الثلاثة.
موضوع: نموذج بور 
الخميس أكتوبر 08, 2009 10:53 am
