Electronii, după cum știm cu toții, sunt incredibil de mici. Lucrurile mai mici tind să se miște mai repede, nu? Deci, cât de repede, având în vedere cât de mici sunt? De asemenea, electonegativitatea dintre doi atomi modifică viteza electronului?
Comentarii
- Ce vrei să spui prin electonegativitate între doi atomi?
- Electronegativitatea este tendința de a atrage elecrtoni comuni spre sine. Mă întrebam dacă un electron este tras între 2 atomi, ar schimba asta viteza?
- Deci, vă referiți la diferența de electronegativitate – ar trebui să editați acest lucru. Electronii sunt foarte rapizi, dar se evaluează datorită masei lor reduse decât dimensiunea.
- aproximativ (1/137) c pentru starea de bază a atomului de hidrogen. ' aș scrie un răspuns, dar există deja unul bun aici: physics.stackexchange.com/questions/20187/…
- O minte de 7,8 milioane de kilometri pe oră.
Răspuns
Raportul dintre viteza unui electron care călătorește pe prima orbită Bohr și viteza luminii este dat de ecuație utilă
$$ \ mathrm {V_ {rel} = \ frac {[Z]} {[137]}} $$
Z este numărul atomic al elementului luat în considerare și 137 este viteza luminii în unități atomice , cunoscută și sub numele de constanta structurii fine . În consecință, un electron de 1s din atomul de hidrogen va călători cu aproximativ 0,7% viteza luminii. În argint (Z = 47) electronul 1s va călători cu aproximativ 34% viteza luminii, în timp ce electronul 1s în aur (Z = 79) va călători cu aproximativ 58% viteza luminii.
Odată ce ajungem la argint, electronii călătoresc la viteze relativiste și acest lucru poate avea un impact dramatic asupra proprietăților atomului. De exemplu, masa relativistă a unui electron este dată de
$$ \ mathrm {m_ {rel} = \ frac {m_ {e}} {\ sqrt {1- (V_ {rel} / c ) ^ 2}}} $$
unde $ \ ce {m_ {e}, ~ V_ {rel} ~ și ~ c} $ sunt masa de repaus a electronilor, viteza electronului și viteza luminii respectiv. Următoarea figură oferă o reprezentare grafică a modului în care masa electronilor crește odată cu creșterea vitezei electronilor.
următoarea ecuație raportează raportul dintre raza relativistă a primei orbite Bohr $ \ ce {R_ {rel}} $ și raza normală $ \ ce {R_ {o}} $, cu viteza relativistă a electronului
$$ \ mathrm {\ frac {[R_ {rel}]} {[R_ {o}]} = \ sqrt {1- (V_ {rel} / c) ^ 2}} $$
Pe măsură ce viteza relativistă a electronului crește, raza orbitală se contractă (raportul de mai sus devine mai mic). Pentru argint, prima rază Bohr se contractă ~ 6%, în timp ce pentru aur contracția este de ~ 18%.
Uită-te la aceste răspunsuri anterioare Chem SE pentru a vedea efectele fizice interesante pe care le pot prezenta atomii atunci când electronii lor călătoresc la viteze relativiste.
Răspuns
Ei bine, dacă luați în considerare starea de bază a atomului de hidrogen (modelul lui Bohr), puteți calcula viteza folosind
$$ \ frac {m_ev ^ 2 } {a_0} = \ frac {1} {4 \ pi \ epsilon} \ frac {e ^ 2} {{a_0} ^ 2} $$
Obțineți
$ $ v = e \ sqrt {\ frac {1} {4 \ pi \ epsilon m_ea_0}} $$
Conectând aceste valori, veți obține viteza de aproximativ 2187691,264 m / s, sau cu alte cuvinte, 7,8 milioane de kilometri pe oră .
Este destul de rapid, mai ales pentru ceva blocat într-un volum de 6,21 $ × 10 ^ {- 31} m ^ 3 $. De fapt, la această viteză, electronul ar putea, de fapt, să înconjoare globul în 18,4 secunde! Cred că este destul de uimitor.
Răspuns
Dacă de fapt s-au deplasat pe orbite strânse, electronii ar radia continuu energie până când ar cădea în nucleu. Niels Bohr a postulat că există orbitali cumva stabili și a „ignorat” mișcarea, începutul teoriei cuantice (împreună cu lucrarea lui Einstein asupra efectului fotoelectric). Vezi modelul Bohr .
Când un electron este accelerat (sau decelerat), spre deosebire de a rămâne într-un orbital, acesta emite bremsstrahlung (vezi Bremsstrahlung ).
Comentarii
- Bohr nu a ignorat mișcarea ' – în modelul său orbitele erau circulare și nu au introdus ' orbitale.
- Ideea este că o circulară – sau orice – orbita ar iradia continuu energie până când electronul ar cădea în nucleu. Bohr a fost forțat să ocolească această problemă.