فسر لماذا يحتوي طيف الانبعاث الذري على ترددات معينة للضوء هو سؤال كيمياء ثانوي عام وبما أن هناك الكثير من الطلاب الذين يبحثون عن إجابة هذا السؤال، كما أن مستقبلك العملي مرتبط بالتفوق في مادة الكيمياء، نقدم لك في هذا المقال كل ما يتعلق بـ الانبعاث الذري ونموذج بور الذري بالإضافة لغيرها من المعلومات.
محتويات
فسر لماذا يحتوي طيف الانبعاث الذري على ترددات معينة للضوء
الإجابة المباشرة هي: لأن طاقات الذرات محددة، لذا تنبعث ترددات معينة فقط من الإشعاع الصادر عن الذرة، لكن لكي تفهم الإجابة فهما وافيا يجب عليك معرفة التالي:
- بعدما تتم عملية التسخين لعنصر نقي، تحدث استثارة للإلكترونات الخاصة به، فتنتج موجات كهرومغناطيسية من تلك العملية، والانبعاث الذري هو الشدة النسبية التي تميز الموجات الناتجة.
- المميز في طيف الانبعاث الذري هو إمكانية تمييز العناصر عن طريقه، حيث لا يوجد عنصرين كيميائيين لهما نفس الطيف، بالتالي بقياس الطيف للشمس مثلا، نستنتج أنها مكونة من عنصر الهيليوم وعنصر الهيدروجين.
- بالتالي إجابة سؤال فسر لماذا يحتوي طيف الانبعاث الذري على ترددات معينة للضوء حسب نموذج بور الذري تكون: نظرا لأن الطاقة الخاصة بـ ذرة عنصر معين تكون معلومة ومحددة، لذا يتم انبعاث منها ترددات محددة من الإشعاع، ولمزيد من التوضيح تابع معنا بقية المقال.
نموذج بور الذري
نسبة إلى العالم نيلز بور، الذي اقترح هذا النموذج لتمثيل بناء الذرة الداخلي، وبني نموذجه على تفسير خطوط الطيف المنبعث من ذرة الهيدروجين، ونشرح في الخطوات الآتية أهم معالم نموذج بور:
- لاحظ العلماء في أواخر القرن 19 أنه عند زيادة طاقة ذرات عنصر معين، تشع ألوان ضوئية محددة، وأن تلك الألوان لا تتغير للعنصر الواحد، وتعد بمثابة بصمة للعنصر لكن لم يكن سبب ذلك معروفا.
- على سبيل المثال لو مررنا تيار كهربي على غاز الهيدروجين(H2)، فإن الهيدروجين ستنقسم إلى ذرات (H) وسنرى بالعين المجردة أنها تصدر ضوء مميز له لون واحد بينما إذا مررنا الضوء الناتج عبر منشور زجاجي، ستنقسم إلى 4 ألوان لهم طول موجي محدد، وكلما كررنا التجربة نحصل على نفس النتيجة.
- الطيف الذري إذا هو الألوان المحددة التي تنبعث نتيجة استثارة العنصر النقي.
- بحلول عام 1913 استخدم نيلز بور نموذج رذرفورد الذري، الذي وضح أن الذرة تتكون من إلكترونات سالبة تدور حول نواة موجبة الشحنة؛ في تفسير ثبات الألوان المنبعثة من ذرة الهيدروجين.
- كان تفسير بور مفتاح لفهم حركة الإلكترونات حول نواة الهيدروجين، في نموذج بور يتضح الآتي:
- الإلكترونات تدور حول نواة الذرة في مدارات أشبه بمدارات الكواكب حول الشمس.
- كل إلكترون له مستوى محدد من الطاقة.
- كلما زادت طاقة الإلكترون ابتعد مداره عن النواة.
- ولكن ظهر عائق كبير أمام تلك النظرية، وهو أنه بسبب حركة الإلكترونات المتسارعة ستفقد المزيد من طاقتها وبذلك تقترب كثيرا من النواة حتى تنجذب إليها وتنهار الذرة حسب ذلك النموذج.
- لكن بور وضح أن الاعتراض يكون صحيح لو أن الإلكترون يمكنه امتلاك أي مستوى من الطاقة، ولكن ذلك غير صحيح، الإلكترونات حول نواة ذرة الهيدروجين تمتلك مستويات محددة من الطاقة، وليست غيرها، وأن تلك المستويات تترافق مع أطياف الضوء المنبعث نتيجة تسخين العنصر.
شاهد ايضًا :-إذا زادت شدة المجال الكهربائي على شحنة اختبار، فإن القوة الكهربائية المؤثرة على شحنة الاختبار تقل
كيف ينتج طيف الانبعاث الذري
الطيف هو تجمع لألوان أشعة الضوء بعد تمريرها على جهاز المطياف أو المنشور، وفي التالي نشرح كيف يتم إنتاج طيف الانبعاث الذري:
- عند اكتساب ذرة عنصر نقي في الحالة الغازية أو البخارية طاقة عن طريق التسخين أو بوضع العنصر تحت ضغط منخفض في أنبوب التفريغ الكهربي.
- يكسب ذلك الإلكترونات داخلها طاقة حركية مما ينقلها إلى مستوى أعلى في دورانها حول نواة الذرة.
- يعتبر ذلك وضع عدم استقرار للذرة مما يدفعها للتخلص من تلك الطاقة، وتعود الإلكترونات إلى مستوياتها الأصلية، تلك الطاقة المفقودة يتم إخراجها في شكل شعاع ضوء، وعند تحليل ذلك الشعاع بواسطة المطياف نحصل على طيف الانبعاث الذري الذي يحمل تردد معين لكل طيف على حدي.
وهكذا نكون قد شرحنا لكم إجابة سؤال فسر لماذا يحتوي طيف الانبعاث الذري على ترددات معينة للضوء حسب نموذج نيلز بور، نرجو أن نكون قد وفينا الشرح لذلك المفهوم الكيميائي الأساسي.