اشرح سبب احتواء طيف الانبعاث الذري على ترددات معينة من الضوء هذا سؤال عام في الكيمياء في المدرسة الثانوية ، وبما أن العديد من الطلاب يبحثون عن إجابة لهذا السؤال ، وأن مستقبلك العملي مرتبط بالتميز في الكيمياء ، فإننا نقدم لك في هذه المقالة كل شيء عن الانبعاث الذري ونموذج بوهر الذري ، في بالإضافة إلى معلومات أخرى.
فسر لماذا يحتوي طيف الانبعاث الذري على ترددات معينة للضوء
الإجابة المباشرة هي: نظرًا لأن طاقات الذرات محددة ، فإن ترددات معينة فقط تنبعث من الإشعاع المنبعث من الذرة ، ولكن لفهم الإجابة تمامًا ، يجب أن تعرف ما يلي:
- بعد عملية التسخين لعنصر نقي ، يتم تحفيز إلكتروناته ، مما ينتج عنه موجات كهرومغناطيسية من هذه العملية ، والانبعاث الذري هو الشدة النسبية التي تميز الموجات الناتجة.
- ما يميز طيف الانبعاث الذري هو القدرة على تمييز العناصر من خلاله ، لأنه لا يوجد عنصرين كيميائيين لهما نفس الطيف ، لذلك ، بقياس طيف الشمس ، على سبيل المثال ، نستنتج أنه يتكون من الهيليوم والهيدروجين.
- لذلك ، فإن الإجابة على السؤال عن سبب احتواء طيف الانبعاث الذري على ترددات معينة من الضوء وفقًا لنموذج بوهر الذري هو: نظرًا لأن طاقة ذرة عنصر معين معروفة ومحددة ، يتم بالتالي إصدار إشعاع معين للترددات. ولمزيد من التفاصيل تابع باقي المقال معنا.
نموذج بور الذري
فيما يتعلق بالعالم نيلز بور الذي اقترح هذا النموذج لتمثيل البنية الداخلية للذرة ، وبنى نموذجه على تفسير خطوط الطيف المنبعث من ذرة الهيدروجين ، ونوضح في الخطوات التالية أهمها خصائص نموذج بوهر:
- لاحظ العلماء في أواخر القرن التاسع عشر أنه عندما تزداد طاقة ذرات عنصر معين ، تشع ألوانًا ضوئية معينة ، ولا تتغير هذه الألوان لعنصر ما ، وتعتبر بصمة للعنصر ، ولكن السبب في ذلك لم يكن معروفا.
- على سبيل المثال ، إذا مررنا تيارًا كهربائيًا عبر غاز الهيدروجين (H2) ، فسيتم تقسيم الهيدروجين إلى ذرات (H) ، وسنرى بالعين المجردة أنه يصدر ضوءًا مميزًا له لون ، بينما إذا كنا عند تمرير الضوء الناتج من خلال منشور زجاجي ، سيتم تقسيمه إلى 4 ألوان لها طول موجي محدد ، وفي كل مرة نكرر التجربة نحصل على نفس النتيجة.
- وبالتالي فإن الطيف الذري هو الألوان المحددة التي تنبعث نتيجة لإثارة العنصر النقي.
- في عام 1913 ، استخدم نيلز بور نموذج رذرفورد الذري ، والذي أظهر أن الذرة تتكون من إلكترونات سالبة الشحنة تدور حول نواة موجبة الشحنة ؛ لشرح التردد المنبعث من ذرة الهيدروجين.
- كان تفسير بور مفتاحًا لفهم حركة الإلكترونات حول نواة الهيدروجين. في نموذج بوهر ، ما يلي واضح:
- تدور الإلكترونات حول نواة الذرة في مدارات مشابهة لمدارات الكواكب حول الشمس.
- كل إلكترون له مستوى طاقة معين.
- كلما زادت طاقة الإلكترون ، كلما ابتعد مداره عن النواة.
- ولكن ظهرت عقبة رئيسية أمام هذه النظرية ، وهي أنه بسبب الحركة المتسارعة للإلكترونات ، فإنها ستفقد المزيد من طاقتها ، وبالتالي تقترب جدًا من النواة حتى تنجذب إليها. على هذا النمط.
- لكن بوهر أوضح أن الاعتراض سيكون صحيحًا إذا كان للإلكترون أي مستوى من الطاقة ، لكن هذا ليس صحيحًا ، فالإلكترونات حول نواة ذرة الهيدروجين لها مستويات من الطاقات المحددة ، وليس غيرها ، وأن هذه المستويات مرتبطة مع أطياف الضوء المنبعثة بعد تسخين العنصر.
انظر أيضًا: إذا زادت شدة المجال الكهربائي على حمل اختبار ، فإن القوة الكهربائية على حمل الاختبار تنخفض
كيف ينتج طيف الانبعاث الذري
الطيف عبارة عن مجموعة من ألوان أشعة الضوء بعد مرورها عبر مطياف أو منشور. نوضح فيما يلي كيفية إنتاج طيف الانبعاث الذري:
- عندما تكتسب ذرة عنصر نقي في حالة غازية أو بخارية طاقة عن طريق التسخين أو وضع العنصر تحت ضغط منخفض في أنبوب مفرغ.
- هذا يعطي الإلكترونات الموجودة بداخلها طاقة حركية ، والتي تنقلها إلى مستوى أعلى في مدارها حول نواة الذرة.
- يعتبر هذا حالة من عدم الاستقرار للذرة ، مما يؤدي إلى التخلص من هذه الطاقة ، وعودة الإلكترونات إلى مستوياتها الأصلية ، وتنبعث هذه الطاقة المفقودة على شكل شعاع من الضوء ، وعند تحليل هذه الشعاع بواسطة مقياس الطيف ، نحصل على طيف الانبعاث الذري الذي يحمل ترددًا محددًا لكل طيف على حدة.
انتبه أيضًا: يبلغ طول شعر سارة الآن 7 سم وتريد تمديده إلى 27 سم. إذا كنت تعلم أنها تنمو 2.5 سم كل شهرين ، فكم عدد الأشهر سيكون طولها 27 سم؟
وهكذا أوضحنا لكم إجابة السؤال ، وشرح لماذا يحتوي طيف الانبعاث الذري على ترددات معينة من الضوء وفق نموذج نيلز بور ، ونأمل أن نكون قد انتهينا من شرح هذا المفهوم الكيميائي الأساسي.