Belangrijk verschil - Bohr vs Rutherford-model
Het concept van atomen en hun structuur werd voor het eerst geïntroduceerd door John Dolton in 1808. Hij legde de wetten van de chemische combinatie uit door atomen te beschouwen als onzichtbare deeltjes zonder structuur. Toen, in 1911, stelde de Nieuw-Zeelandse natuurkundige Ernest Rutherford voor dat atomen uit twee componenten bestaan: een positief geladen kern in het centrum van het atoom en negatief geladen elektronen in het extranucleaire deel van het atoom. Bepaalde theorieën, zoals de elektromagnetische theorie van Maxwell, konden niet worden verklaard met het model van Rutherford. Vanwege dergelijke beperkingen in het model van Rutherford, stelde de Deense natuurkundige Niels Bohr in 1913 een nieuw model voor op basis van de kwantumtheorie van straling. Het model van Bohr werd grotendeels geaccepteerd en hij kreeg de Nobelprijs voor zijn werk. Hoewel het grotendeels werd geaccepteerd, heeft het nog steeds bepaalde nadelen en beperkingen. Het belangrijkste verschil tussen het Bohr-model en het Rutherford-model is dat in het Rutherford-model elektronen in elke baan rond de kern kunnen draaien, terwijl in het Bohr-model elektronen in een bepaalde schil kunnen draaien.
Wat is het Bohr-model?
Bohrs model werd in 1922 voorgesteld door Niels Bohr om de structuur van het atoom te verklaren. In dit model vermeldde Bohr dat het grootste deel van de atoommassa in de centrale kern ligt die protonen bevat en elektronen zijn gerangschikt in bepaalde energieniveaus en draaien rond de kern. Het model stelde ook een elektronische configuratie voor, wat de rangschikking van elektronen in cirkelvormige banen, aangeduid als K, L, M, N, enz. verklaart. Atomen met volledige elektronenconfiguraties zijn niet actief. Elektronenconfiguratie bepa alt de reactiviteit van het atoom.
Figuur 01: Bohr-model
Bohrs model kan het spectrum van het waterstofatoom verklaren, maar het kan de reactiviteit van multi-elektronatomen niet volledig verklaren. Bovendien verklaart het niet het Zeeman-effect, waarbij elke spectraallijn zich splitst in meer lijnen in de aanwezigheid van een extern magnetisch veld. In dit model wordt een elektron alleen als een deeltje beschouwd. De Franse natuurkundige de Broglie ontdekte echter dat elektronen zowel golf- als deeltjeseigenschappen hebben. Later bracht een natuurkundige een ander principe naar voren, het onzekerheidsprincipe van Heisenberg, dat de onmogelijkheid verklaart van de gelijktijdige bepaling van de exacte positie en het momentum van kleine bewegende deeltjes zoals elektronen. Met deze uitvinding kreeg het model van Bohr een serieuze tegenslag te verwerken.
Wat is het Rutherford-model?
In 1911 stelde Ernest Rutherford het model van Rutherford voor. Het stelt dat het atoom (het volume) voornamelijk uit ruimte bestaat en dat de massa van het atoom gecentreerd is in de kern, de kern van het atoom. De kern is positief geladen en het elektron draait om de kern. De banen hebben geen duidelijke paden. Bovendien, aangezien atomen neutraal zijn, hebben ze evenveel positieve (in de kern) als negatieve ladingen (elektronen).
Figuur 02: Rutherford Atom
Rutherfords model kon de elektromagnetische theorie, de stabiliteit van atomen en het bestaan van duidelijke lijnen in het waterstofspectrum niet verklaren.
Wat is het verschil tussen het Bohr- en Rutherford-model?
Bohr vs Rutherford Model |
|
| Bohr-model werd in 1922 voorgesteld door Niels Bohr. | Rutherford-model werd in 1911 voorgesteld door Ernest Rutherford. |
| Theorie | |
| Het grootste deel van de atoommassa ligt in de centrale kern, die protonen bevat, en de elektronen zijn gerangschikt in bepaalde energieniveaus of schillen. | Het grootste deel van het atoom bestaat uit lege ruimte. Het centrum van het atoom bevat een positief geladen kern en de negatief geladen elektronen zijn aanwezig in de ruimte rondom de kern. |
| Emissie van straling van elektronen | |
| Elektronen zenden alleen golven uit met bepaalde frequenties. | Elektronen zenden golven van alle frequenties uit. |
| Elektronenemissiespectrum | |
| Elektronenemissiespectrum is een lijnenspectrum. | Elektronenemissiespectrum is een continu spectrum. |
Samenvatting – Bohr vs Rutherford Model
Zowel Bohr- als Rutherford-modellen zijn planetaire modellen die de atomaire structuur tot op zekere hoogte verklaren. Deze modellen hebben beperkingen en verklaren geen enkele moderne natuurkundige principes. Deze modellen dragen echter in hoge mate bij aan moderne geavanceerde modellen die de atomaire structuur verklaren. Het Bohr-model stelt dat het grootste deel van de atoommassa zich in de centrale kern bevindt, die protonen bevat, en dat elektronen zijn gerangschikt in bepaalde energieniveaus of schillen, wat resulteert in een elektronenlijnspectrum. Het model van Rutherford stelt dat het grootste deel van het atoom uit een lege ruimte bestaat en dat het midden van het atoom een positief geladen kern bevat omringd door negatief geladen elektronen, wat resulteert in een continu elektronenspectrum. Dit is het verschil tussen Bohr en Rutherford Model.
Download PDF-versie van Bohr vs Rutherford Model
U kunt de PDF-versie van dit artikel downloaden en gebruiken voor offline doeleinden volgens de citatienotities. Download hier de PDF-versie. Verschil tussen Bohr en Rutherford Model.
