Modelos cientificos son objetos o conceptos construidos para explicar fenómenos que pueden no ser técnicamente observables.
Incluso en niveles más altos de química, los modelos son muy útiles y, a menudo, se construyen para estimar las propiedades químicas. Un ejemplo a continuación ilustra el uso de modelos para estimar una cantidad conocida.
Supongamos que queremos modelar benceno,
El verdadero valor es
MODELO 1: PARTICULAS EN UN ANILLO
los Partícula en un anillo modelo es útil para describir la
los niveles de energía son:
#E_k = (ℏ ^ 2k ^ 2) / (2I) # ,# "" k = 0, pm1, pm2,… # dónde:
#I = m_eR ^ 2 # es el momento de inercia de la partícula como masa puntual a una distancia radial constante# R # lejos de# O # .#k = sqrt ((2IE) / ℏ ^ 2) # Es el número cuántico para este sistema.# ℏ = (6.626 xx 10 ^ (- 34) "J" cdot "s") / (2pi) # Es la constante de Planck reducida.#m_e = 9.109 xx 10 ^ (- 31) "kg" # es la masa si un electrón es la partícula.#c = 2.998 xx 10 ^ 8 "m / s" # , la velocidad de la luz, será necesaria.
La transición electrónica más fuerte corresponde a
Si utilizamos este conocimiento, podemos estimar la longitud de onda Observado para la transición electrónica más fuerte. Se sabe experimentalmente que
La brecha energética es:
#DeltaE_ (1-> 2) = ℏ ^ 2 / (2I) (2 ^ 2 - 1 ^ 2) #
De la relación que
#color (azul) (lambda) = (hc) / (DeltaE) ~~ (hc) / (DeltaE_k) = (hc cdot 2m_eR ^ 2) / (ℏ ^ 2 (2 ^ 2 - 1 ^ 2)) #
# = (4pi ^ 2 cdot hc cdot 2m_eR ^ 2) / (3h ^ 2) #
# = (8pi ^ 2 cm_eR ^ 2) / (3h) #
# = (8pi ^ 2 cdot 2.998 xx 10 ^ 8 "m / s" cdot 9.109 xx 10 ^ (- 31) "kg" cdot (1.40 xx 10 ^ (- 10) "m") ^ 2) / (3 6.626 xx 10 ^ (- 34) "J" cdot "s")) #
# = 2.13 xx 10 ^ (- 7) "m" #
#=# #color (azul) ("213 nm") #
MODELO 2: PARTICULAS EN UNA CAJA
los Partícula en una caja El modelo también se puede utilizar para el mismo propósito. Podemos confinar el benceno en una
En dos dimensiones, los niveles de energía son:
#E_ (n_xn_y) = (h ^ 2) / (8m_e) n_x ^ 2 / L_x ^ 2 + n_y ^ 2 / L_y ^ 2 # ,#n_x = 1, 2, 3,… #
#n_y = 1, 2, 3,… #
Los primeros son:
que coincide exactamente con la forma en que los niveles de energía están en el benceno, si llamamos
#DeltaE_ (12 -> 13) = (h ^ 2) / (8m_e) (cancelar (1 ^ 2 / L_x ^ 2) + 3 ^ 2 / L_y ^ 2) - (cancelar (1 ^ 2 / L_x ^ 2) + 2 ^ 2 / L_y ^ 2) #
# = (h ^ 2) / (8m_e) ((3 ^ 2 - 2 ^ 2) / L_y ^ 2) #
# = (6.626 xx 10 ^ (- 34) "J" cdot "s") ^ 2 / (8cdot9.109 xx 10 ^ (- 31) "kg") ((3 ^ 2 - 2 ^ 2) / (2.80 xx 10 ^ (- 10) "m") ^ 2) #
# = 3.84 xx 10 ^ (- 18) "J" #
Y así, la longitud de onda involucrada se estima que es:
#color (azul) (lambda) = (hc) / (DeltaE_ (12-> 13)) = (6.626 xx 10 ^ (- 34) "J" cdot "s" cdot 2.998 xx 10 ^ 8 "m / s") / (3.84 xx 10 ^ (- 18) "J") #
# = 5.17 xx 10 ^ (- 8) "m" #
#=# #color (azul) "51.7 nm" #
Así que resulta que, la partícula en un anillo es más eficaz que un modelo para el benceno.
¿Qué son los modelos de variación inversa? + Ejemplo
Vea la explicación abajo; Modelos de variación inversa, es un término usado en la ecuación de variación inversa ... por ejemplo; x varía inversamente proporcional a y x prop 1 / y x = k / y, donde k es constante, esto significa que, cuando el valor y aumenta, el valor x disminuirá, ya que es inversamente proporcional. Para obtener más información sobre el modelo de variación inversa, este enlace de video lo ayudará; Modelo de variación inversa
¿Qué estudian los científicos de biomecánica? + Ejemplo
Los científicos de la biomecánica estudian la estructura y función de los organismos biológicos. Los científicos de la biomecánica en realidad se conocen como biomecánicos. Si se especializa en kinesiología (el estudio del movimiento, especialmente en humanos), tendrá el placer de tomar al menos un curso de biomecánica deportiva. Los biomecánicos deportivos se enfocan principalmente en la física (específicamente mecánica), cómo influyen (tanto positiva como negativamente) en el rendimiento de un atleta, y cómo podemos prevenir lesiones (por las
¿Por qué son útiles los modelos científicos? + Ejemplo
Para ayudar a entender y predecir cómo funcionan las cosas. Toda la ciencia natural está basada en modelos. Los modelos son sugeridos y probados por observaciones. Si las observaciones parecen confirmar que el modelo es exacto, se puede usar para hacer predicciones que apuntan en la dirección de más usos. Por ejemplo, se pueden usar modelos de dinámica de fluidos para ayudar a predecir cómo se moverán y desarrollarán los sistemas meteorológicos. Se pueden usar modelos de reacciones químicas para predecir los resultados del uso de diferentes reactivos, etc. Los modelos de mo