MODELONG ATOM NG SCHRÖDINGER: MGA KATANGIAN, NAG-POSTULATE - PISIKAL - 2025

Ang modelong atomic na Schrödinger ay binuo ni Erwin Schrödinger noong 1926. Ang panukalang ito ay kilala bilang ang quantum mechanical model ng atom, at inilarawan ang pag-uugali ng wavelike ng elektron.

Iminungkahi ni Schrödinger na ang paggalaw ng mga electron sa atom ay nauukol sa duwalidad ng alon-particle, at dahil dito, ang mga elektron ay maaaring lumipat sa paligid ng nucleus bilang nakatayo na mga alon.

Si Schrödinger, na iginawad sa Nobel Prize noong 1933 para sa kanyang mga kontribusyon sa teorya ng atomic, ay binuo ang equation ng parehong pangalan upang makalkula ang posibilidad na ang isang elektron ay nasa isang tiyak na posisyon.

Mga katangian ng modelo ng atomic ng Schrödinger

1s, 2s, at 2p orbitals sa loob ng isang sodium atom.

-Nagsulat ng paggalaw ng mga electron bilang nakatayong alon.

-Ang mga elektron ay patuloy na gumagalaw, iyon ay, wala silang isang nakapirming o tinukoy na posisyon sa loob ng atom.

-Ang modelong ito ay hindi hinuhulaan ang lokasyon ng elektron, at hindi inilarawan ang landas na kinukuha sa loob ng atom. Nagtatatag lamang ito ng isang probabilidad zone upang mahanap ang elektron.

-Ang mga probabilidad na lugar ay tinatawag na mga atom na orbital. Ang mga orbit ay naglalarawan ng isang galaw ng galaw sa paligid ng nucleus ng atom.

-Ang mga atom na orbital ay may iba't ibang mga antas at sub-antas ng enerhiya, at maaaring tukuyin sa pagitan ng mga ulap ng elektron.

-Ang modelo ay hindi sumasalamin sa katatagan ng nucleus, tumutukoy lamang ito sa pagpapaliwanag ng mga mekanika ng kabuuan na nauugnay sa paggalaw ng mga electron sa loob ng atom.

Ipinapahiwatig ng density ng elektron ang posibilidad ng paghahanap ng isang elektron na malapit sa nucleus. Mas malapit ito sa nucleus (lila zone), mas malamang na ito, habang ito ay magiging mas kaunti kung ililipat ito mula sa nucleus (lila zone).

Eksperimento

Ang modelo ng atomic ng Schrödinger ay batay sa hypothesis ng Broglie, pati na rin sa nakaraang mga modelo ng atomic ng Bohr at Sommerfeld.

Inirerekomenda ni Broglie na tulad ng mga alon ay may mga katangian ng mga particle, ang mga partikulo ay may mga katangian ng mga alon, na mayroong isang nauugnay na haba ng haba. Isang bagay na nagbuo ng maraming pag-asa sa oras, na si Albert Einstein mismo ang nag-endorso ng kanyang teorya.

Gayunpaman, ang teoryang de Broglie ay nagkaroon ng pagkukulang, na kung saan ang kahulugan ng ideya mismo ay hindi naintindihan ng mabuti: ang isang elektron ay maaaring maging isang alon, ngunit ano? Ito ay pagkatapos na ang figure ng Schrödinger ay lilitaw upang tumugon.

Upang gawin ito, ang Austrian physicist ay umasa sa eksperimento ni Young, at batay sa kanyang sariling mga obserbasyon, binuo niya ang expression ng matematika na nagdala ng kanyang pangalan.

Narito ang mga pang-agham na pundasyon ng modelong atomic na ito:

Eksperimento sa kabataan: ang unang pagpapakita ng duwalidad na dulot ng alon

Ang hypothesis ng de Broglie sa alon at corpuscular na katangian ng bagay ay maaaring maipakita gamit ang eksperimento ni Young, na kilala rin bilang dobleng eksperimento sa pagdulas.

Inilatag ng siyentipikong Ingles na si Thomas Young ang mga pundasyon para sa modelo ng atomic ng Schrödinger noong noong 1801 ay isinagawa niya ang eksperimento upang mapatunayan ang alon ng likas na ilaw.

Sa kanyang pag-eksperimento, hinati ni Young ang paglabas ng isang sinag ng ilaw na dumaan sa isang maliit na butas sa pamamagitan ng isang silid ng pagmamasid. Ang dibisyon na ito ay nakamit sa pamamagitan ng paggamit ng isang 0.2 milimetro na kard, na matatagpuan kahanay sa beam.

Ang disenyo ng eksperimento ay ginawa upang ang sinag ng ilaw ay mas malawak kaysa sa card, sa gayon, kapag inilalagay ang pahalang sa card, ang beam ay nahahati sa dalawang humigit-kumulang pantay na mga bahagi. Ang output ng light beam ay nakadirekta sa isang salamin.

Ang parehong mga sinag ng ilaw ay tumama sa isang pader sa isang madilim na silid. Doon, ang pattern ng panghihimasok sa pagitan ng dalawang alon ay napatunayan, at sa gayon ay nagpapakita na ang ilaw ay maaaring kumilos pareho bilang isang maliit na butil at bilang isang alon.

Pagkalipas ng isang siglo, pinalakas ni Albert Einsten ang ideya gamit ang mga prinsipyo ng mekanika ng kabuuan.

Ang equation ng Schrödinger

Bumuo si Schrödinger ng dalawang modelo ng matematika, na naiiba ang nangyayari depende sa kung nagbago ang estado ng dami sa oras o hindi.

Para sa pagsusuri ng atomic, inilathala ni Schrödinger ang oras-independiyenteng equation ng Schrödinger sa pagtatapos ng 1926, na batay sa mga pag-andar ng alon na kumikilos bilang nakatayo na mga alon.

Ito ay nagpapahiwatig na ang alon ay hindi gumagalaw, ang mga node nito, iyon ay, ang mga punto ng balanse nito, ay nagsisilbing isang pivot para sa natitirang istraktura upang lumipat sa paligid nila, na naglalarawan ng isang tiyak na dalas at malawak.

Tinukoy ng Schrödinger ang mga alon na inilalarawan ng mga electron bilang mga nakatigil o orbital na estado, at sila ay nauugnay, sa turn, na may iba't ibang mga antas ng enerhiya.

Ang oras na independyenteng Schrödinger equation ay ang mga sumusunod:

Kung saan:

E : pare-pareho ng proporsyonalidad.

Ψ : pag-andar ng alon ng sistema ng dami.

Η : Hamiltonian operator.

Ang oras na independiyenteng Schrödinger equation ay ginagamit kung ang napapansin na kumakatawan sa kabuuang enerhiya ng system, na kilala bilang Hamiltonian operator, ay hindi nakasalalay sa oras. Gayunpaman, ang pag-andar na naglalarawan ng kabuuang paggalaw ng alon ay palaging nakasalalay sa oras.

Ang equation ng Schrödinger ay nagpapahiwatig na kung mayroon kaming pag-andar ng alon Ψ, at ang operator ng Hamiltonian ay kumikilos dito, ang pare-pareho ng proporsyonal na E ay kumakatawan sa kabuuang enerhiya ng sistema ng kabuuan sa isa sa mga nakatigil na estado.

Inilapat sa modelo ng atomic ni Schrödinger, kung ang elektron ay gumagalaw sa isang tinukoy na puwang, may mga pagpapahalaga sa enerhiya na may diskrete, at kung ang elektron ay malayang gumagalaw sa kalawakan, may patuloy na agwat ng enerhiya.

Mula sa punto ng matematika, mayroong maraming mga solusyon para sa equation ng Schrödinger, ang bawat solusyon ay nagpapahiwatig ng ibang halaga para sa patuloy na proporsyonal na E.

Ayon sa prinsipyo ng kawalang-katiyakan ng Heisenberg, hindi posible na matantya ang posisyon at enerhiya ng isang elektron. Dahil dito, kinikilala ng mga siyentipiko na ang pagtatantya ng lokasyon ng elektron sa loob ng atom ay hindi tumpak.

Nag-postulate

Ang mga postulate ng modelo ng atomic ng Schrödinger ay ang mga sumusunod:

-Electron kumilos bilang nakatayo alon na ipinamamahagi sa espasyo ayon sa alon function Ψ.

-Ang mga elect ay lumipat sa loob ng atom sa paglalarawan ng mga orbit. Ito ang mga lugar kung saan ang posibilidad ng paghahanap ng isang elektron ay mas mataas. Ang tinukoy na posibilidad ay proporsyonal sa parisukat ng pag-andar ng alon Ψ ² .

Ang pagsasaayos ng elektron ng modelo ng atomic ng Schrödinguer ay nagpapaliwanag sa mga pana-panahong katangian ng mga atoms at mga bono na kanilang nabuo.

Gayunpaman, ang modelo ng atomic ni Schrödinger ay hindi isinasaalang-alang ang pag-ikot ng mga electron, o hindi rin isinasaalang-alang ang mga pagkakaiba-iba sa pag-uugali ng mga mabilis na elektron dahil sa mga relativistic effects.

Mga Artikulo ng interes

Modelo ng atom na De Broglie.

Ang modelong atomika ni Chadwick.

Modelong atom ng Heisenberg.

Modelong atomika ni Perrin.

Modelong atom ni Thomson.

Ang modelong atomic ni Dalton.

Modelong atomic ng Dirac Jordan.

Atomikong modelo ng Democritus.

Ang modelong atomic ni Bohr.

Sommerfeld atomic na modelo.

Mga Sanggunian

1. Modelong atomic ni Schrodinger (2015). Nabawi mula sa: quimicas.net
2. Ang quantum mechanical model ng atom na Nabawi mula sa: en.khanacademy.org
3. Ang Schrödinger na equation ng alon (sf). Jaime I. Castellón University, Spain. Nabawi mula sa: uji.es
4. Modern teorya ng atom: mga modelo (2007). © ABCTE. Nabawi mula sa: abcte.org
5. Ang Modelong Atomic ng Schrodinger (sf). Nabawi mula sa: erwinschrodingerbiography.weebly.com
6. Wikipedia, The Free Encyclopedia (2018). Ang equation ng Schrödinger. Nabawi mula sa: es.wikipedia.org
7. Wikipedia, The Free Encyclopedia (2017). Eksperimento ni Young. Nabawi mula sa: es.wikipedia.org