Unterschied zwischen Bohr- und Quantenmodell

Hauptunterschied - Bohr vs. Quantenmodell

Verschiedene Wissenschaftler schlugen verschiedene Modelle vor, um die Struktur eines Atoms zu erklären. Bohr- und Quantenmodelle sind zwei solcher Modelle. Das Bohr-Modell ist ein fortgeschrittenes Modell, konnte jedoch einige Effekte wie den Zeeman-Effekt und den Stark-Effekt nicht erklären, die in Linienspektren großer Atome beobachtet wurden. Das Quantenmodell wird als modernes Modell zur Beschreibung der Struktur eines Atoms betrachtet. Der Hauptunterschied zwischen Bohr-Modell und Quantum-Modell ist das Das Bohr-Modell erklärt das Teilchenverhalten eines Elektrons, während das Quantenmodell die Wellen-Teilchen-Dualität eines Elektrons erklärt.

Wichtige Bereiche

1. Was ist das Bohr-Modell?
      - Definition, Konzept, Nachteile
2. Was ist Quantenmodell?
      - Definition, Konzept
3. Was ist der Unterschied zwischen Bohr- und Quantenmodell
      - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Bohr-Modell, Elektron, Elektronenmuscheln, Quantenmodell, Quantenzahlen, Rutherford-Modell, Starkeffekt, Zeeman-Effekt

Was ist das Bohr-Modell?

Das Bohr-Modell ist ein Atommodell, das 1915 von Niels Bohr vorgeschlagen wurde, um die Struktur eines Atoms zu erklären. Es wird als Modifikation des Rutherford-Modells betrachtet. Dieses Modell ist fortgeschrittener als das Rutherford-Modell, das die Bewegung von Elektronen entlang der Elektronenhüllen im Kern nicht beschreibt. Das Bohr-Modell erklärt auch, dass sich diese Elektronenhüllen auf diskreten Energieniveaus befinden.

Das Bohr-Modell wurde mit Beobachtungen der Linienspektren des Wasserstoffatoms entwickelt. Aufgrund des Vorhandenseins diskreter Linien in den Linienspektren erklärte Bohr, dass die Orbitale eines Atoms feste Energien haben und Elektronen von Energie zu Energie springen können, während sie Energie emittieren oder absorbieren, was zu einer Linie in den Linienspektren führt.

Konzepte im Bohr-Modell

• Die Elektronen bewegen sich in kugelförmigen Orbitalen mit fester Größe und Energie um den Kern.
• Die Energie eines Orbitals hängt von seiner Größe ab.
• Die kleinste Umlaufbahn hat die niedrigste Energie.
• Das Atom ist völlig stabil, wenn sich Elektronen auf dem niedrigsten Energieniveau befinden.
• Elektronen können sich durch Absorption oder Freisetzung von Energie in Form von Strahlung von einem Energieniveau zum anderen bewegen.

Abbildung 1: Bohr-Modell

Das Bohr-Modell passt perfekt zum Wasserstoffatom, das ein einzelnes Elektron und einen kleinen positiv geladenen Kern aufweist. Es gibt aber wenige Nachteile des Bohr-Modells bei der Erklärung der Atomstruktur anderer Atome als Wasserstoff. Das Bohr-Modell konnte den Zeeman-Effekt (Einfluss des Magnetfelds auf das Atomspektrum) oder den starken Effekt (Effekt des elektrischen Feldes auf das Atomspektrum) nicht erklären. Dieses Modell kann auch die Linienspektren großer Atome nicht erklären.

Was ist Quantenmodell?

Das Quantenmodell ist ein Atommodell, das als modernes Atommodell betrachtet wird, um die Struktur eines Atoms genau zu erklären. Es kann die Effekte beschreiben, die mit dem Bohr-Modell nicht erklärt werden konnten.

Das Quantenmodell erklärt die Welle-Teilchen-Dualität eines Elektrons. Obwohl das Quantenmodell viel schwieriger zu verstehen ist als das Bohr-Modell, werden Beobachtungen zu großen oder komplexen Atomen genau erklärt. Dieses Quantenmodell basiert auf der Quantentheorie. Nach der Quantentheorie hat ein Elektron eine Teilchenwellen-Dualität und es ist unmöglich, die genaue Position des Elektrons zu bestimmen (Unschärferprinzip)..

Abbildung 2: Raumstruktur atomarer Orbitale

Es heißt auch, dass Orbitale nicht immer kugelförmig sind. Die Orbitale haben besondere Formen für unterschiedliche Energieniveaus und sind 3D-Strukturen. Gemäß dem Quantenmodell kann einem Elektron unter Verwendung von Quantenzahlen ein Name gegeben werden. Vier Arten von Quantenzahlen werden in diesem verwendet:

• Hauptquantenzahl, n (dies beschreibt die durchschnittliche Entfernung des Orbitals vom Kern und dem Energieniveau.)
• Drehimpulsquantenzahl I (dies beschreibt die Form des Orbitals.)
• Magnetische Quantenzahl, m_l (Dies beschreibt die Orientierung von Orbitalen im Raum.)
• Spinquantenzahl, m_s (Dies beschreibt das Drehen eines Elektrons in einem Magnetfeld und die Wellencharakteristik des Elektrons.

Unterschied zwischen Bohr- und Quantenmodell

Definition

Bohr-Modell: Das Bohr-Modell ist ein Atommodell, das 1915 von Niels Bohr vorgeschlagen wurde, um die Struktur eines Atoms zu erklären.

Quantenmodell: Das Quantenmodell ist ein Atommodell, das als modernes Atommodell betrachtet wird, um die Struktur eines Atoms genau zu erklären.

Konzept

Bohr-Modell: Das Bohr-Modell beschreibt das Teilchenverhalten eines Elektrons.

Quantenmodell: Das Quantenmodell beschreibt die Welle-Teilchen-Dualität eines Elektrons.

Quantenzahlen

Bohr-Modell: Das Bohr-Modell gibt keine Informationen über Quantenzahlen an.

Quantenmodell: Das Quantenmodell erklärt die Quantenzahlen.

Andere Effekte

Bohr-Modell: Das Bohr-Modell kann den Zeeman-Effekt und den Stark-Effekt in Linienspektren nicht erklären.

Quantenmodell: Das Quantenmodell erklärt den Zeeman-Effekt und den Stark-Effekt.

Fazit

Bohr-Modell und Quantenmodell sind zwei Modelle in der Chemie, mit denen die Struktur eines Atoms erläutert wird. Das Bohr-Modell weist einige Nachteile auf, die durch das Quantenmodell erklärt werden. Daher wird das Quantenmodell als das moderne Modell für die Atomstruktur betrachtet. Dies ist der Unterschied zwischen Bohr- und Quantenmodell.

Verweise:

1. „Bohr-Atommodell“. Encyclopædia Britannica, inc., 5. Juni 2014, hier erhältlich.
2. „Das quantenmechanische Modell: Definition und Überblick“. Study.com, hier erhältlich.

Bildhöflichkeit:

1. "Bohrs Modell" Von Sharon Bewick (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia
2. "2222968" (Public Domain) über Pixabay