1. Mơ hình hành tinh nguyên tử: Rutherford đề xướng mẫu hành tinh nguyên tử hành tinh nguyên tử
a) Mẫu hành tinh nguyên tử của Rutherford:
Hạt nhân ở tâm nguyên tử, mang điện dương.
các electron chuyển động quanh hạt nhân theo quỹ đạo trịn hoặc elip ( giống như các hành tinh chuyển động quanh Mặt Trời).
Khối lượng nguyên tử hầu như tập trung ở hạt nhân
Qhạtnhân= Qe
b) Thiếu sĩt:
Khi bức xạ sẽ phát ra quang phổ liên tục.
Tính bền vững của nguyên tử.(Vì sao nĩ khơng rơi vào hạt nhân)
Tài liệu lưu hành nội bộ Trang 74 c) Khắc phục: Mẫu nguyên tử Bo gồm: mơ hình hành tinh nguyên tử và hai tiên đề của Bo.
2. Các tiên đề Bohr về cấu tạo nguyên tử.
a) Tiên đề 1 về trạng thái dừng:
Nguyên tử chỉ tồn tại trong một số trạng thái cĩ năng lượng xác định, gọi là các trạng thái dừng. Khi ở các trạng thái dừng thì nguyên tử khơng bức xạ.
Trong các trạng thái dừng của nguyên tử, electron chỉ chuyển động quanh hạt nhân trên những quỹ đạo cĩ bán kính hồn tồn xác định gọi là quỹ đạo dừng.
Đối với nguyên tử hyđrơ, bán kính các quỹ đạo dừng tăng tỷ lệ thuận với bình phương các số nguyên liên tiếp . Cơng thức tính quỹ đạo dừng của electron trong nguyên tử hyđrơ:
2 0 11
0 0
. với 0,53 5.3.10
n
r n r r A m gọi là bán kính Bo. (lúc e ở quỹ đạo K) và n=1,2,3…
Tên quỹ đạo dừng K L M N O P
Lượng tử số n 1 2 3 4 5 6
Bán kính: rn = n2r0 r0 4r0 9r0 16r0 25r0 36r0
Năng lượng của trạng thái dừng của Hidro: En 13, 62 (eV) n 2 13, 6 1 2 13, 6 2 2 13, 6 3 2 13, 6 4 2 13, 6 5 2 13, 6 6 Chú ý:
Năng lượng của trạng thái dừng của Hidro: En 13, 62 (eV)
n .
Bình thường nguyên tử ở trong trạng thái dừng cĩ năng lượng thấp nhất (gần hạt nhân nhất) trạng thái cơ bản ứng với n=1. Ở trạng thái này thì nguyên tử khơng bức xạ mà chỉ hấp thụ.
Khi hấp thụ năng lượng quỹ đạo dừng cĩ năng lượng cao hơn: trạng thái kích thích (n>1).
Các trạng thái kích thích cĩ năng lượng càng cao thì ứng với bán kính quỹ đạo của electron càng lớn và trạng thái đĩ càng kém bền vững. Giải thích sự bền vững của nguyên tử. Ở trạng thái kích thích thì nguyên tử bức xạ.
b) Tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử.
Khi nguyên phát ra một phơton thì nĩ chuyển từ trạng thái dừng cĩ mức năng lượng cao (En) về trạng
thái dừng cĩ mức năng lượng thấp (Em)thì nĩ phát ra một phơtơn cĩ năng lượng đúng bằng hiệu En-Em:
Ngược lại, nếu nguyên tử đang ở trong trạng thái dừng cĩ năng lượng mà hấp thụ được một phơtơn cĩ năng lượng đúng bằng hiệuEn-Em thì nĩ chuyển lên trạng thái dừng cĩ năng lượng cao En.
Sự chuyển từ trạng thái dừng Em sang trạng thái dừng En ứng với sự nhảy của electron từ quỹ đạo dừng cĩ bán kính rm sang quỹ đạo dừng cĩ bán kính rn và ngược lại.
Năng lượng phơton bị nguyên tử phát ra ( hay hấp thụ ) cĩ giá trị
nm n m nm hc hf E E
3. Quang phổ phát xạ và hấp thụ của Hidro:.
- Khi electron chuyển từ mức năng lượng cao xuống mức năng lượng thấp thì nĩ phát ra một phơtơn cĩ năng lượng: hf = Ecao - Ethấp
- Mỗi phơtơn cĩ tần số f ứng với 1 sĩng ánh sáng cĩ bước sĩng =
fc c
ứng với 1 vạch quang phổ phát xạ (cĩ
màu hay vị trí nhất định). Điều đĩ lí giải quang phổ phát xạ của hiđrơ là quang phổ vạch.
- Ngược lại, khi nguyên tử hidrơ đang ở mức năng lượng thấp mà nằm trong vùng ánh sáng trắng thì nĩ hấp thụ 1 phơtơn để chuyển lên mức năng lượng cao làm trên nền quang phổ liên tục xuất hiện vạch tối. (Quang phổ hấp thụ của nguyên tử hidrơ cũng là quang phổ vạch).
Kết luận: _ Quang phổ của Hidro là quang phổ vạch (hấp thụ hoặc phát xạ). Trong quang phổ của Hidro cĩ 4 vạch nằm trong vùng ánh sáng nhìn thấy: đỏ lam chàm tím
_ Nếu một chất cĩ thể hấp thụ được ánh sáng cĩ bước sĩng nào (hay cĩ tần số nào) thì nĩ cũng cĩ thể phát ra bước sĩng ấy (hay tần số ấy)