ما هي النماذج الذرية الأربعة؟

الذرة هي الوحدة الأساسية لأي عنصر لا يزال يحتفظ بخصائص هذا العنصر. نظرًا لأن الذرات صغيرة جدًا بحيث لا يمكن رؤيتها ، فقد كان هيكلها دائمًا غامضًا. منذ آلاف السنين ، اقترح الفلاسفة والعلماء نظريات تتعلق بتكوين هذا الجسيم الغامض ، بدرجات متزايدة من التطور. على الرغم من وجود العديد من النماذج ، إلا أن أربعة نماذج رئيسية أدت إلى مفهومنا الحالي للذرة.

تم اقتراح ما يسمى بنموذج حلوى البرقوق من قبل العالم ج. طومسون في عام 1904. تم تصور هذا النموذج بعد اكتشاف طومسون للإلكترون كجسيم منفصل ، ولكن قبل أن يُفهم أن الذرة لديها نواة مركزية. في هذا النموذج ، الذرة عبارة عن كرة ذات شحنة موجبة - الحلوى - حيث توجد الإلكترونات - البرقوق -. تدور الإلكترونات في مسارات دائرية محددة داخل النقطة الموجبة التي تشكل غالبية الذرة.

تم اقتراح هذه النظرية من قبل الكيميائي الحائز على جائزة نوبل إرنست رذرفورد في عام 1911 ويسمى أحيانًا نموذج رذرفورد. بناءً على التجارب التي أظهرت أن الذرة تحتوي على لب صغير من الشحنة الموجبة ، افترض رذرفورد أن الذرة تتكون من نواة صغيرة ، كثيفة ، موجبة الشحنة ، تدور حولها الإلكترونات في شكل دائري. خواتم. كان هذا النموذج من أوائل من اقترح فكرة غريبة مفادها أن الذرات تتكون في الغالب من مساحة فارغة تتحرك من خلالها الإلكترونات.

ابتكر نموذج بوهر نيلز بور ، وهو فيزيائي من الدنمارك حصل على جائزة نوبل لعمله على الذرة. إنه في بعض النواحي تحسين أكثر تعقيدًا لنموذج رذرفورد. اقترح بور ، كما فعل رذرفورد ، أن الذرة لديها نواة صغيرة موجبة حيث يقيم معظم كتلتها. وذكر أن الإلكترونات تدور حول هذه النواة مثل الكواكب حول الشمس. كان التحسين الرئيسي لنموذج بوهر هو اقتصار الإلكترونات على مدارات حول النواة ، لكل منها مستوى طاقة معين ، مما يفسر الملاحظات التجريبية مثل الكهرومغناطيسية إشعاع.

يعد نموذج سحابة الإلكترون حاليًا النموذج الأكثر تعقيدًا وقبولًا على نطاق واسع للذرة. إنه يحتفظ بمفهوم النواة من نماذج بور ورذرفورد ، لكنه يقدم تعريفًا مختلفًا لحركة الإلكترونات حول النواة. يتم تحديد حركة الإلكترونات حول النواة في هذا النموذج من خلال المناطق التي يوجد فيها احتمال أكبر للعثور على الإلكترون في أي لحظة معينة. ترتبط مناطق الاحتمالية هذه حول النواة بمستويات طاقة معينة وتأخذ مجموعة متنوعة من الأشكال الفردية مع زيادة طاقة الإلكترونات.