النموذج الكمي يتوقع احتمالية وجود الإلكترونات في مناطق محددة

النموذج الكمي يتوقع احتمالية وجود الإلكترونات في مناطق محددة

نعم، عبارة صحيحة.

يتوقّع النموذج الكمي احتمالية وجود الإلكترونات في منطقة مُحددة، كما أنّه تنبأ وفقًا لنموذج بور بأنَّ المسافة الأعلى احتمالية بين الإلكترون ونواة ذرة الهيدروجين هي نصف القطر، لذلك يُمكن حساب احتمالية وجود الإلكترون عند نصف القطر فهي احتمالية مُحددة، كما يُمكن الاعتماد على التمثيل ثلاثي الأبعاد لمعرفة أيّ المناطق ذات الاحتمالات المتساوية.

الجدير بالذّكر أنَّ المنطقة صاحبة أعلى احتمالات لوجود الإلكترون تُعرف بالسحابة الإلكترونيّة، حيثُ تعكس مدى كثافة توزيع النقاط في النموذج أعلى احتمالية لوجود الإلكترون.

ما الذي ترمز إليه n في النموذج الميكانيكي الكمي للذرة

يُمثِّل الرمز n الكم الرئيسي في النموذج الميكانيكي الكمي للذرة. 

في ميكانيكا الكم وبالرغم من صعوبة تصوّر النموذج الكمي، يتم دراسة خواص المادة اعتمادًا على خصائصها الموجيَّة، وفيها تُستخدم بعض الرموز منها الرمز n إذ يُعبّر هذا الرمز عن الطاقة الموجودة في المستوى، والحجم النّسبي أيضًا.[1]

من أسس النموذج الميكانيكي الكمي للذرة

 العالم إروين شرودنجر.

تم اقتراح النموذج الكمي للذرة من قِبَل العالم إروين شرودنجر عام 1926، حيثُ استخدم جسيمات ثنائيَّة موجة الإلكترون لإيجاد حل للصيغ الرياضيَّة الأكثر صعوبة، والتي توضح ما هو سلوك الإلكترونات في ذرة الهيدروجين بصورة دقيقة، من ثم تأسس النموذج الميكانيكي الكمي للذرة اعتمادًا على معادلة شرودنجر.

ووفقًا لنظرية الكم التابعة للعالم شرودنجر، لا يتواجد الإلكترون سوى في عددٍ محدد من مستويات الطاقة الكميَّة، أي لا يمكن وجود أكثر من إلكترون في نفس المستوى وحالة الطاقة، كذلك تترتب مستويات الطاقة من أقل المستويات إلى أعلى.[1]

ما النموذج الذي يعامل الالكترونات على أن لها خواص موجية جسيمية

النموذج الكمي.

وصفَ النموذج الكمي أنَّ الإلكترونات تمتلك خصائص موجيَّة جسيمية، كما يمتلك الإلكترون طاقة وتردد وطول موجي جميعها بنسب مُحددة، ولم يتم افتراض أي شيء يتعلّق بمسار الإلكترون الخاص حول نواته.

لم يكن النموذج الكمي وافتراضه أو فهمه أمرًا سهلاً، ومع ذلك حقق هذا النموذج نجاحًا كبيرًا في معرفة، وتوقُّع أدق التفاصيل حول تركيب الذرة، لكن قبل النموذج كان من الصعب للغاية حساب تلك التفاصيل الخاصة بالذرة، إلا للذرات البسيطة، ومع وجود النموذج الكمي أو ميكانيكا الكم، أصبح من السهل حساب تراكيب الجزيئات، وترتيب الذرات في الجزيئات.

ما هي سلبيات نموذج بور

• لم يستطيع نموذج بور تفسير طيف أيّ من العناصر الأخرى سوى الهيدروجين، كما فشل في ذلك مع عنصر الهيليوم.
• رأى أنَّ الإلكترون جسيم سالب، ولم يرى أنَّ لديه أيضًا مجموعة من الخواص الموجية.
• توقع إمكانية حساب مكان وسرعة الإلكترون في آن واحد، بالرغم من استحالة هذا الشيء علميًا.
• اعتبرت معادلات بور النظريَّة أنَّ الإلكترون ما هو إلا جسيم سالب يتحرك فى مداره الدائرىّ، بمعنى أنَّ الذرة جسم مسطّح، لكن أثبت العلماء أنها تمتلك مجموعة اتجاهات.
• لم يتوافق نموذج بور مع قواعد هايزنبرج، نظرًا لعدم التأكد ما إذا كان هُناك مدارات مُحددة لمسار الإلكترون.
• لم يوفر نموذج بور توقع الأطياف المتعلقة بالذرات الكبيرة.
• يصعُب على نموذج بور اكتشاف الكثافة النسبيَّة لخط الطيف الموجود حول النواة.
• لم يتمكّن هذا النموذج أيضًا من تفسير البنية الدقيقة الخاصة بخط الطيف حول النواة.
• لم يتمكّن نموذج بور من تفسير تأثير زيمان.

وبالرغم من سلبيات نموذج بور ووجود ما به من أخطاء، إلا أنّه من أهم النماذج في ميكانيكا الكم، كونه يصف بعض المزايا المتوافقة مع نظرية الكم الذرية دون الاحتياج للصيغ الرياضيَّة الصعبة، كالنماذج السابقة.[1][3]

ما هو الفرق بين نظرية بور والنموذج الكمي

وبالرغم من أوجه الاختلاف بين نظرية بور، والنموذج الكمي إلا أنَّ هُناك وجه متشابه بينهما، حيثُ كلا النموذجين على معرفة طاقة الإلكترونات بعدد من القيم المُحددة.

ما هو سبب فشل نظرية بور

عدم استطاعته لإيجاد تفسيرًا واضحًا لأطياف ذرات العناصر الأخرى.

لم يستطيع نموذج بور من تفسير طيف أيّ من العناصر الأخرى سوى عنصر الهيدروجين فحسب، كما فشلَ في ذلك مع عنصر الهيليوم والذي يمتلك عدد اثنين إلكترون فقط، وكان ذلك أبرز عيوب فشل نموذج بور.[2]

استخدامات ميكانيكا الكم

• الأجهزة الذكية، والهواتف المحمولة.
• الترانزستورات.
• الليزر.

انعكست استخدامات ميكانيكا الكم في العديد من المجالات المتطوّرة، أبرزها صناعة الليزر المُعتمد على مجموعة متتالية من الأطوال الموجيّة، حيثُ ينتُج الضوء الناتج عن الليزر أثر الذرات المُثارة، عن طريق بعض الخواص منها الانبعاث المُحفّز، كذلك دخلت ميكانيكا الكم في مجموعة واسطة من التطبيقات المتطوّرة.[1]