Az elektronok, mint mindannyian tudjuk, hihetetlenül kicsiek. A kisebb dolgok általában gyorsabban mozognak, igaz? Szóval pontosan milyen gyors, ha figyelembe vesszük, hogy milyen kicsiek? Ezenkívül megváltoztatja a két atom közötti elektronegativitás az elektron sebességét?
Megjegyzések
- Mit értesz két atom közötti elektronegativitás alatt?
- Az elektronegativitás az a tendencia, hogy a megosztott elektronokat magához vonzza. Kíváncsi voltam, hogy egy elektron 2 atom közé húzódik-e, megváltoztatná-e a sebességét?
- Tehát az elektronegativitás különbségre gondolsz – ezt szerkesztenie kell. Az elektronok nagyon gyorsak, de értékük alacsonyabb, mint a méretük miatt.
- kb. (1/137) c a hidrogénatom alapállapotánál. <
írok választ, de itt már van egy jó: physics.stackexchange.com/questions/20187/…
Válasz
Az első Bohr pályán haladó elektron és a fénysebesség arányát a hasznos egyenlet adja meg id = “f13d12d95a”>
$$ \ mathrm {V_ {rel} = \ frac {[Z]} {[137]}} $$
ahol Z a vizsgált elem atomszáma, a 137 pedig a fénysebesség atomegységekben , más néven a finom szerkezeti állandó . Következésképpen a hidrogénatomban lévő 1s elektron körülbelül 0,7% -os fénysebességgel halad. Ezüstben (Z = 47) az 1s elektron 34% körüli fénysebességet fog megtenni, míg az arany 1s elektront (Z = 79) a fénysebesség körülbelül 58% -ával.
Ha ezüst körül vagyunk, az elektronok relativisztikus sebességgel haladnak, és ez drámai módon befolyásolhatja az atom tulajdonságait. Például az elektron relativisztikus tömegét a következő adja:
$$ \ mathrm {m_ {rel} = \ frac {m_ {e}} {\ sqrt {1- (V_ {rel} / c ) ^ 2}}} $$
ahol $ \ ce {m_ {e}, ~ V_ {rel} ~ és ~ c} $ az elektron nyugalmi tömege, az elektron sebessége és a fénysebesség, ill. A következő ábra grafikusan bemutatja, hogyan növekszik az elektron tömege az elektron sebességének növekedésével.
a következő egyenlet az első Bohr-pálya $ \ ce {R_ {rel}} $ és a normál $ \ ce {R_ {o}} $ sugár relativisztikus sugárának és az elektron relativisztikus sebességének arányát hozza összefüggésbe
$$ \ mathrm {\ frac {[R_ {rel}]} {[R_ {o}]} = \ sqrt {1- (V_ {rel} / c) ^ 2}} $$
Az elektron relativisztikus sebességének növekedésével az orbitális sugár összehúzódik (a fenti arány kisebb lesz). Az ezüst esetében az első Bohr-sugár ~ 6%, míg az arany esetében a kontrakció ~ 18%.
Nézze meg ezeket a korábbi Chem SE válaszokat, hogy lássa, milyen érdekes fizikai hatásokat mutatnak az atomok, amikor elektronjaik haladnak relativisztikus sebességgel.
Válasz
Nos, ha figyelembe vesszük a hidrogénatom alapállapotát (Bohr-féle modell), akkor kiszámíthatja a sebességet a
$$ \ frac {m_ev ^ 2 használatával } {a_0} = \ frac {1} {4 \ pi \ epsilon} \ frac {e ^ 2} {{a_0} ^ 2} $$
Kapsz
$ $ v = e \ sqrt {\ frac {1} {4 \ pi \ epsilon m_ea_0}} $$
Ezeknek az értékeknek a bedugásával a sebesség körülbelül 2187691,264 m / s lehet, vagyis más szavakkal: 7,8 millió kilométer per óra .
Elég gyors, főleg egy olyan dolog esetében, amely elakadt egy kötet 6,21 USD × 10 ^ {- 31} m ^ 3 $. Valójában ebben a sebességben az elektron valójában 18,4 másodperc alatt megkerülheti a földgömböt! Gondolom, eléggé elgondolkodtató.
Válasz
Ha valóban szűk pályákon mozogtak, akkor elektronok folyamatosan sugározna energiát, amíg bele nem esnek a magba. Niels Bohr feltételezte, hogy valahogy stabil pályák vannak, és “figyelmen kívül hagyta” a mozgást, a kvantumelmélet kezdetét (Einstein fotóelektromos effektussal kapcsolatos munkája mellett). Lásd: / a>.
Amikor az elektron felgyorsul (vagy lassul), és nem az egyik pályán tartózkodik, akkor bremsstrahlungot bocsát ki (lásd: Bremsstrahlung ).
Megjegyzések
- Bohr nem ' nem hagyta figyelmen kívül a mozgást – modelljében a körpályák kör alakúak voltak, és a haven ' t nem mutatták be a pályákat.
- A lényeg az, hogy egy körkörös – vagy bármilyen – a pálya folyamatosan sugározna energiát, amíg az elektron be nem esik a magba. Bohr kénytelen volt ezt a kérdést mellőzni.