Periodiek systeem/Atoommodel van Bohr
Het atoommodel volgens Bohr
Na zijn promotie ging hij naar Engeland waar hij samenwerkte met Ernest Rutherford, die een atoommodel had ontwikkeld waarin de elektronen in een ongeordende wolk om de kern bewogen. Bohr had inmiddels kennisgemaakt met de kwantummechanica en Einstein en Planck. Daarop voortbouwend ontwikkelde hij een model waarin de elektronen in een aantal vaste schillen om de atoomkern bewogen.
Kort samengevat komt dat op het volgende neer:[1]
- De banen van elektronen kunnen beschreven worden met 4 getallen.
- In een atoom kunnen twee elektronen niet exact volgens de zelfde vier getallen bewegen.
- De vier getallen samen bepalen de energie van het elektron.
- De niveaus van de getallen liggen steeds 1 eenheid uit elkaar.
- Drie van de vier kwantumgetallen bepalen de baan en de energie in die baan van een elektron.
- Het vierde kwantumgetal is een eigenschap van het elektron, de waarde kan of zijn.
Het hoofdkwantumgetal n
n
Electronenschil
Hoofdschil
Het nevenkwantumgetal l
l
Subschil
Het magnetisch kwantumgetal m
Het magnetisch kwantumgetaal m heeft ook waarden die 1 van elkaar verschillen, maar de regel is: de absolute waarde van m is kleiner of gelijk aan l:
Mogelijke waarden voor n, l en m
In onderstaande tabel zijn de verschillende waarden voor n, l en m weergeven tot en met hoofdkwantumgetal 4. De ontwikkeling van de tabel mag hiermee duidelijk zijn.
n | l | Mogelijke waarden m | <orbitaal aanduiding |
---|---|---|---|
1 | 0 | 0 | 1s |
2 | 0 | 0 | 2s |
1 | -1, 0, +1 | 2p | |
3 | 0 | 0 | 3s |
1 | -1, 0, +1 | 3p | |
2 | -2, -1, 0, +1, +2 | 3d | |
4 | 0 | 0 | 4s |
1 | -1, 0, +1 | 4p | |
2 | -2, -1, 0, +1, +2 | 4d | |
3 | -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3 | 4f |
Opvullen van onder af
In de figuur hiernaast is geprobeerd de volgorde van het opvullen van de schillen weer te geven. Naast elkaar, en iets naar onder, zijn de verschillende subschillen genoteerd.
- De eerste schil heeft maar een subschil, dus de ruimte ernaast blijft leeg.
- De tweede hoofdschil heeft twee subschillen. De 2p-schil staat iets lager rechts naast de 2s-schil
- De derde hoofdschil heeft drie subschillen. De 3p staat onder de 2p, de 3d is eer iets lager te vinden.
- Op deze manier kun je alle orbitalen in het schema zetten.
- ↑ Voor inzicht in de bouw van het periodiek systeem is het voldoende om met de resultaten van de theorie vertrouwd te zijn. Een volledig inzicht, en dus een volledige wetenschappelijke behandeling is daarvoor niet noodzakelijk.