Bohr Atom Modeli.

... konulu sunumlar: "Bohr Atom Modeli."— Sunum transkripti:

1 Bohr Atom Modeli

2 Kararlı yörünge (Stable Orbit)
Açısal momentum (Angular Momentum) Dairesel hareket eden tanecikler açısal momentuma sahiptir. r = mvr Kararlı yörünge (Stable Orbit) h = Planck sabiti, 6.62 x J.s  = 2  nh = mvr 2  = 360° (dairesel bir dönü)

3 Merkezkaç kuvvet (centrifugal force)
Elektron hareketi Merkezkaç kuvvet (centrifugal force) Z e mv2 F = ma = r F = (Ze)(e) r2 Coulomb çekim kuvveti Ze : Çekirdeğin yükü e : Elektronun yükü Zıt kuvvetler kararlı yörüngede dengede bulunur r = Ze2 mv2 mv2 r = Ze2 r2

4 r = 0.529 x 10–10 m Ze2 r = mv2 n2h2 r = nh 4 2mZe2 = mvr 2  n = 1
e = 1.52 x 10–14 kg1/2·m3/2·s–1 r = Ze2 mv2 n2h2 h = 6.62 x J.s r = 4 2mZe2 (1) 2  nh = mvr m = 9.10 x 10–31 kg n = 1 H atomunun birinci yörünge yarıçapı Z = 1 r = x 10–10 m a0 = Å (Bohr yapıçapı) 52.9 pm

5 Bohr Yörüngelerinin Enerjileri
toplam enerji = potansiyel enerji + kinetik enerji - Ze2 r = + mv2 2 1 E = Ze2 - 2 r (2) - Z2 2 p2 m e4 n2 h2 En= (1) + (2) Z = 1 n = 1 = x 10–18 J·atom–1 H atomu temel hal enerjisi = -313 kcal·mol–1 = kJ·mol–1

6 Tek elektronlu sistemlerin enerjisi
n = sonsuz ise , E = 0 n = tamsayı (1, 2, .) Ry x h = x J (!) H atomunun Bohr modeli Balmer ve Rydberg formüllerini doğrular. n arttıkça enerji seviyeleri birbirine yaklaşır.

7 k 13.606 eV 2.18x10-18 J 1.097x105 cm-1 1.097x107 m-1 Note non-linear
spacing – due to 1/n2 function.

8 R is the Rydberg constant = 1.096776 x107 m-1
l 1 n12 1 n22 = R - Rydberg empirically fit the observed wavelengths of the H spectral lines lines to this equation. R is the Rydberg constant = x107 m-1 Three series of spectral lines of atomic hydrogen for the visible series, n1 = 2 and n2 = 3, 4, 5, ...

9 Elektron geçişleri için genel formül

10 Örnek 1: H atomunda n = 4 den n = 1 enerji düzeyine
Örnek 1: H atomunda n = 4 den n = 1 enerji düzeyine inen bir elektronun yaydığı ışımanın dalga boyu nedir? 1 4

11 Örnek 2 : H den bir elektron uzaklaştırmak için
Örnek 2 : H den bir elektron uzaklaştırmak için gereken ışığın dalga boyu nedir?  1

12 ışımanın dalga boyu nedir?
Örnek 3: He+ ( Z = 2) atomunda n = 4 den n = düzeyine inen bir elektronun yaydığı ışımanın dalga boyu nedir? 2 1 4

13 Örnek 4 He+ katyonunda n = 3 yörüngesindeki bir elektronun
Örnek 4 He+ katyonunda n = 3 yörüngesindeki bir elektronun a) yarıçapı b) hızı c) toplam enerjisi d) kinetik enerjisi e) potansiyel enerjisi nedir? Z n2 r = a0 r = 32 2 0.529 Å a) r = 2.38 Å b) v = 1.46 x 106 m/s

14 1 Ek = mv2 2 Ze2 E r Örnek 4 : (devam) c) d) = e) Ek = -1/2 Ep
ET = x10-18J/atom d) Ek = mv2 2 1 Ek = 9.69x10-19J/atom Ze2 r E p = e) Ep = x10-18J/atom ET = ½ E p Ek = -1/2 Ep

15

16 Test 1: +3 yüklü bir çekirdek etrafında dönen bir
Test 1: +3 yüklü bir çekirdek etrafında dönen bir elektronun temel hal enerjisi nedir? 1) E = 9 (-13.6 eV) 2) E = 3 (-13.6 eV) 3) E = 1 (-13.6 eV) 32/1 = 9 Again, basically guessed on this one. Might do it as an ACT

17 Test 2 : A fotonu, bir elektronun n=2 düzeyinden n=1
Test 2 : A fotonu, bir elektronun n=2 düzeyinden n=1 düzeyine (temel hal) inmesi, B fotonu ise bir elektronun n=3 düzeyinden n=1 düzeyine inmesi ile yayınlanır. Hangi fotonun enerjisi daha yüksektir? n=2 n=3 n=1 B Foton A Foton B A

18 (1) l32 < l21 (2) l32 = l21 (3) l32 > l21
Test 3 : n=3 den n=2 düzeyine inerken oluşan foton ile n=2 den n=1 düzeyine inerken oluşan fotonun dalgaboylarını mukayese ediniz. (1) l32 < l21 (2) l32 = l21 (3) l32 > l21 n=2 n=3 n=1 E32 < E21 ve l32 > l21

19 Test 4 : Biri birinci Bohr yörüngesinde (H1), diğeri dördüncü
Test 4 : Biri birinci Bohr yörüngesinde (H1), diğeri dördüncü Bohr yörüngesinde (H4) birer elektron içeren iki hidrojen atomu bulunmaktadır. a) Hangisi temel haldedir? H H b) Hangi atomda elektron daha hızlı hareket eder? H H c) Hangisinde iyonlaşma enerjisi daha yüksektir? H H4 d) Hangi atomun potansiyel enerjisi daha düşüktür? H H4

20 Bir grup hidrojen atomunda elektronlar n=3 düzeyine uyarılmıştır
Bir grup hidrojen atomunda elektronlar n=3 düzeyine uyarılmıştır. Kaç tane spektral hat gözlenecektir? (1) (2) (3) (4) (5) (6) n=2 n=3 n=1 45% got this correct.

21 ÖZET Bohr teorisi Tek elektronlu sistemleri (H, He+, Li++, v.s) açıklar. Çok elektronlu atomları açıklayamaz. Spektrum hatlarındaki çokkatlılığı (veya yarılmaları) açıklayamaz. Pik şiddetleri hakkında bir şey söyleyemez. Kimyasal bağ oluşumunu açıklayamaz.