Erdődi Ferenc, Gergely Pál, Vereb György

Általános és bioszervetlen kémia


A hidrogénatom Bohr-féle modellje

Niels Bohr 1913-ban alkotta meg elméletét, amellyel megmagyarázta a hidrogénatom színképének keletkezését. Az elmélet az atom szerkezetének teljesen új felfogásához vezetett. A kvantumelméletre támaszkodva a hidrogénatom Bohr-féle modellje három posztulátumra épül.
1. Az elektron az atommag körül csak meghatároz;ott sugarú (r) körpályán keringhet. Az elektron számára tehát nem minden körpálya lehetséges. Csak azok a pályák megengedettek, ahol az elektron impulzusmomentuma (mur) egyenlő h/2π egész számú többszörösével:
 
 
Az elektronpályák tehát kvantáltak (kvantumpályák), n = 1 definiálja az első, maghoz legközelebbi pályát.
2. A pályák impulzusmomentumaira vonatkozó megkötések következtében az adott pályán lévő elektron energiája is meghatározott. Amíg az elektron ezen a pályán tartózkodik, nem sugároz és nem nyel el energiát. A kvantumpályákon az elektron sugárzás nélkül kering.
3. Az egyik kvantumpályáról a másikra történő átmenetnél az elektron által elnyelt vagy kisugárzott energia egyenlő a két pálya közötti energiakülönbséggel. Ha fényenergiáról van szó, a foton energiáját a
 
 
összefüggés adja meg. Ha az elektron magasabb energiaállapotból (E2) alacsonyabbra (E1) kerül, akkor a fenti összefüggés az emittált foton frekvenciáját mutatja. Hasonlóképpen frekvenciájú foton abszorpciója az elektron gerjesztését, magasabb E2 energiaállapotba kerülését jelenti.
A Bohr-féle elmélet alapján a hidrogén színképvonalai értelmezhetővé váltak (9. ábra). A hidrogénatom gerjesztésekor az elektron magasabb energiájú pályára kerül, amikor pedig az elektron kisebb energiájú pályára tér vissza, fotont bocsát ki. A foton energiája megfelel a két kvantumpálya energiakülönbségének. Az alapállapotba visszatérés (n = 1) történhet egyszerre vagy lépésenként, ennek megfelelően többféle energiájú (frekvenciájú) foton keletkezhet. A hidrogénatom vonalas színképének sorozatai a távolabbi kvantumpályák és az adott n-értékű kvantumpálya közti átmenetnek felelnek meg (9. ábra). Az n egész számot kvantumszámnak nevezzük.
Bohr elmélete csak a „hidrogénszerű atomokra” volt sikeresen alkalmazható (pl. H, He+, ! ), vagyis pontosan leírta ezen atomok spektrumvonalait. Nem tudta azonban megmagyarázni a többelektronos atomok spektrumát és nem tudta értelmezni a színkép vonalainak felhasadását mágneses térben (Zeeman-effektus) sem. A Bohr-féle elmélet „továbbfejlesztett” változataiban elliptikus elektronpályákat feltételeztek a körpályák mellett, s ezzel újabb kvantumszámokat vezettek be. Ennek ellenére a hidrogénnél nagyobb rendszámú elemek atomjainak emissziós spektrumvonalait, azok eltérő intenzitását már nem tudták értelmezni.
 
9. ábra. A hidrogénatom Bohr-féle kvantumpályái és az emissziós színkép különböző sorozatainak keletkezése
 

Általános és bioszervetlen kémia

Tartalomjegyzék


Kiadó: Semmelweis Kiadó

Online megjelenés éve: 2026

ISBN: 978 963 331 705 1

A könyv feladata, hogy az orvostudományt, gyógyszerésztudományt és biológiát választó egyetemi szak hallgatóit és e téma iránt érdeklődőket megismertesse egyrészt a kémia tudomány alapjaival, az általános kémiával, másrészt a fémek és nemfémes elemek biológiai szerepével, a bioszervetlen kémiával vagy másképp, szervetlen biokémiával.

Hivatkozás: https://mersz.hu/erdoddi-gergely-vereb-altalanos-es-bioszervetlen-kemia//

BibTeXEndNoteMendeleyZotero

Kivonat
fullscreenclose
printsave