نظرية بور




نظرية بور

Bohr’s Theory

درس بور ذرة الهيدروجين لأنها أبسط الذرات، وطيفها أبسط الأطياف، وخرج بنظرية إليك بنودها:

  1. يدور الإلكترون حول النواة في مدار ثابت.
  2. للذرة عدد من المدارات، ولكل مدار منها نصف قطر ثابت وطاقة محددة، ويمثل كل مدار مستوى معيناً من الطاقة يشار إليه بالحرف (n) الذي يأخذ قيماً عددية صحيحة  ....... ، 4 ، 3 ، 2 ، 1 = n
  3. لا يشع الإلكترون الطاقة ولا يمتصها ما دام يدور في المدار نفسه حول النواة.
  4. يمكن للإلكترون أن ينتقل من مستوى طاقة يمكن للإلكترون أن ينتقل من مستوى طاقة إلى مستوى طاقة آخر، إذا غيّر من طاقته بما يتناسب مع طاقة المستوى الجديد، فعند إثارة الذرة يمتص الإلكترون طاقة ليقفز إلى مستوى طاقة أعلى، في حين يشع طاقة إذا انتقل إلى مستوى طاقة أدنى، فيتكون عندئذ طيف الإشعاع الخطي.

 

وهذا يعني أن الإلكترون لا يمكن أن يكون بين مستويين، وينتقل فقط عندما يمتص كمية كافية من الطاقة لنقله إلى المستوى الأعلى، وعندها يقفز مرة واحدة إلى ذلك المستوى.

 

إن مقدار الطاقة التي يشعها أو يمتصها الإلكترون نتيجة انتقاله تساوي الفرق بين طاقة المستويين اللذين انتقل بينهما الإلكترون، وذلك المقدار من الطاقة يحسب من العلاقة:

 

حيث:

ط n1 : طاقة المستوى الأدنى.

ط n2 : طاقة المستوى الأعلى.

 

استطاع بور أن يشتق علاقة رياضية، يمكن من خلالها حساب الطاقة لأي مستوى في ذرة الهيدروجين، والعلاقة هي:

حيث:

  طn : طاقة المستوى ووحدتها (جول).

   n : رقم المستوى.

  A : ثابت = 2.18 × 10-18 جول.

 

سؤال:

احسب طاقة المستويات التالية في ذرة الهيدروجين بوحدة الجول:

الأول، الثاني، الثالث، الرابع، والمستوى اللانهائي.

إذا علمت أن A = 2.18 × 10-18 جول.

 

الحل:

ولكن ما سبب كون قيم الطاقة المحسوبة تمثل قيماً سالبة؟

إن ظهور الإشارة السالبة يعود إلى أن طاقة وضع الإلكترون الموجود في المستوى اللانهائي (¥) تساوي صفراً، أي أن الإلكترون بعيد جداً عن النواة، ولا يوجد أي قوى تجاذب بينه وبينها، أما إذا اقترب الإلكترون وأصبح واقعاً تحت تأثير جذب النواة فإن طاقة وضعه تنخفض، أي تقل طاقة وضعه عن الصفر (تصبح قيمة سالبة).

ومن هنا فإن طاقة وضع الإلكترون تقل كلما اقترب من النواة وزادت قوة انجذابه نحوها، وهكذا حتى تكون طاقة المستوى الأدنى (أي الأقرب إلى النواة) أقل ما يمكن، أي تكون طاقة وضع الإلكترون أقل ما يمكن عندما يكون في المستوى الأول.

 

وبعد حساب طاقة المستويات، وتمثيل القيم الناتجة بيانياً كانت كما في الشكل أدناه:

لاحظ أن المستويات تتقارب في طاقتها بالابتعاد عن النواة، لذلك يمكن تمثيل مستويات الطاقة في الذرة كما في الشكل أدناه:

سؤال:

إذا علمت أن طاقة أحد المستويات في ذرة الهيدروجين هي -8.72 × 10-2 جول. احسب رقم هذا المستوى .


التاريخ : 28 / 09 / 2018

التعليقات

عذرا يجب عليك تسجيل الدخول الى الموقع لكي تتمكن من اضافة تعليق
Marah Ny
21-تشرين أول-2018 10:22 مساءً

يعطيك العافية أستاذ أحمد و شكراً