Atom və molekulların müəyyən. 1932-ci ilə qədər bir atom Definition

18-ci əsrin ortalarına qədim dövrdən başlayaraq, elm anlayışı hakim idi ki, atom - bölünə bilməz məsələnin bir hissəcik. İngilis alim və təbiətşünas, və D. Dalton bir kimyəvi element kiçik hissəsi kimi atom bir tərif verdi. atom və molekulyar doktrina MV Lomonosov atom və molekul bir tərif vermək mümkün idi. atomları - - və daimi hərəkət var O, "elementləri" ibarət o, "cisimciklerini" adlı molekul, ki, əmin idi.

D. I. Mendeleyev material dünya etmək bu subunit maddələr, bu bölgüsünə tabe deyil yalnız bütün xüsusiyyətləri özündə saxlayır ki. Bu məqalədə biz atom bir microcosm kimi bir obyekt müəyyən və onun xassələri öyrənilməsi.

atom quruluşu nəzəriyyəsinin Background

19-cu əsrdə, bu geniş atom bölünməzliyi barədə bəyanat kimi tanınır. Ən elm heç bir halda bir kimyəvi element hissəciklər digər elementlərin atomları çevrildi bilməz ki. Bu fikirlər 1932-ci ilə qədər bir atom müəyyən əsaslanır olan əsas idi. Mərhum 19-cu əsrdə elm bu görünüşü dəyişdi fundamental kəşflər edilmişdir. İlk növbədə, 1897-ci ildə İngilis fizik J. J. Thomson elektron kəşf etmişdir. Bu fakt əsaslı kimyəvi element bölünməz hissəsi haqqında alimlərin fikir dəyişdirilir.

atom kompleks quruluşu olduğunu sübut etmək üçün necə

Hətta əvvəl elektron kəşf , elm yekdilliklə atom heç bir ittiham var ki, razıyam. Sonra o, elektron asanlıqla istənilən kimyəvi element fərqlənir ki, aşkar edilmişdir. Onlar alov bilər, onlar elektrik cari daşıyıcıları, onlar x-ray radiasiya zamanı maddələr buraxın.

elektron istisnasız bütün hissəsi və mənfi ittiham atomlar əgər Lakin, beləliklə, bir atom müsbət ittiham üçün əmin ki, bəzi hissəciklər başqa atomlar elektrik neytral ola bilməz var. Atomun quruluşunu açmaq kömək etmək üçün radioaktivlik kimi fiziki fenomen kömək etmişdir. Bu düzgün fizika atom müəyyən, sonra kimya verdi.

görünməz şüalar

Fransız fizik A. Becquerel bəzi kimyəvi elementlər, vizual görünməz şüalarının atomları emissiya fenomen təsvir etmək üçün ilk idi. Onlar foto plitələr qaralmasını səbəb maddi vasitəsilə hava keçir ionlaşdırmaq. Daha sonra Curies və Rutherford radioaktiv maddələr (- neptunium belə uran kimi) digər kimyəvi elementlərin atomları çevrilir ki, tapılmadı.

alfa hissəciklər, beta hissəciklər, qamma şüaları: Radioactive radiasiya tərkibi ilə nonuniform edir. Belə ki, radioaktivliyin fenomen elementləri hissəciklər dövri masa kompleks quruluşa sahib olduğunu sübut etdi. Bu fakt atom müəyyən dəyişikliklər səbəb oldu. Nə hissəciklər Rutherford tərəfindən verilən bir atom, yeni elmi faktlar əldə edir? Bu sualın cavabı müsbət ittiham nüvə elektron hərəkət ətrafında əsasən, atom təklif alim nüvə model idi.

Ziddiyyətlər Rutherford model

alim nəzəriyyəsi, onun görkəmli xarakteri baxmayaraq, obyektiv atom müəyyən bilmədi. Bu nə qədər tez, və ya sonra ona düşmək bilər kimi tapıntılar, nuclei orbiting elektronların bütün enerji itirmək görə, termodinamikanın əsas qanunlarına zidd idi və. Bu halda Atom məhv. onlar edilir olan kimyəvi və hissəciklər, uzun müddət təbiətdə mövcud çünki bu, həqiqətən belə deyil. Inexplicably atom belə müəyyən Rutherford nəzəriyyəsi, eləcə də grating bir difraksiya vasitəsilə isti sadə maddələr keçən zaman baş verir ki fenomen əsaslanır. eyni zamanda formalaşır atom spektrlərinin sonra xətti forma var. spektri olardı görə olan atomun Rutherford modeli ilə ziddiyyət Bu, davamlı olmalıdır. kvant mexanikası anlayışları görə, nüvə mövcud elektron elektron bulud şəklində olan, eləcə də point obyektləri kimi xarakterizə olunur.

nüvə ətrafında yer müəyyən bir mahal onun sıxlığı çoxu və bir zamanda bir hissəcik yer hesab olunur. Həmçinin, atom, elektron qat təşkil edilir ki, aşkar edilmişdir. qat sayı dövrünün sayı bilmədən ilə müəyyən edilə bilər ki, dövri D. I. Mendeleeva Sistemi element. Məsələn, fosfor atom 15 elektron ehtiva edir və üç enerji səviyyəsi var. enerji səviyyəsi sayı müəyyən göstəricisi əsas kvant sayı adlanır.

Bu əsas ən yaxın yerləşən elektronların enerji səviyyəsi, ən aşağı enerji var ki, təcrübi yaradılmışdır. Hər bir enerji shell orbitals-də öz növbəsində, onlar sub-səviyyəsi bölünür, və. müxtəlif orbitals yerləşir Elektronlar eyni formada bulud var (s, p, d, f).

Göstərilənlərə əsasən, bu elektron bulud şəklində ixtiyari ola bilməz ki, aşağıdakı. Bu ciddi orbital görə müəyyən edilir kvant sayı. Maqnit və kvant nömrələri spin - Biz partikül üçün elektron dövlət iki dəyərlər müəyyən edilir ki, əlavə edin. ilk Şrödinger tənliyi əsasında dünyanın üç dimensionality əsasında elektron bulud məkan oriyentasiya xarakterizə olunur. İkinci göstərici - bu barədə spin sayı onun ox və ya əks-saat yönünde ətrafında elektron fırlanma müəyyən edir.

neytron kəşf

D. Chadwick işləri vasitəsilə 1932-ci ildə onların təşkil edilən bu kimya və fizika atom yeni tərif verilmişdir. elmi təcrübələr o, parçalanma heç bir ittiham, kütləvi 1.008665 olan hissəciklər səbəb polonium radiasiya baş verir ki, sübut etdi. Yeni ibtidai hissəcik neytron adlandırılmışdır. Onun kəşf və onun xassələri öyrənilməsi proton və neytronların olan sovet alimləri V. Gapon və Ivanenko atom nüvə strukturu yeni bir nəzəriyyə yaratmaq imkan verdi.

yeni nəzəriyyəyə görə, maddə müəyyən Aşağıdakı atom proton, neytron və onun ətrafında hərəkət elektron olan əsas ibarət kimyəvi element bir struktur vahidi təşkil idi. nüvə müsbət hissəciklər sayı həmişə dövri sistemində kimyəvi element sıra sayına bərabərdir.

Daha sonra onun təcrübələr Professor Zhdanov ağır kosmik radiasiya təsiri altında atom nüvəsindən proton və neytronların parçalanması olunur təsdiqləyib. Bundan əlavə, nüvə bu ibtidai hissəciklər tutan qüvvələr çox enerji intensiv olduğu sübut edilmişdir. Onlar (10 ^-23 sm sifarişi) çox qısa məsafələr adlı nüvə hərəkət. Yuxarıda qeyd olunduğu kimi, MV ilə Lomonosov atom bir tərif və ona məlum elmi faktlar əsasında molekul verməyi bacardı.

Hal-hazırda tanınmış aşağıdakı model hesab: atom bir nüvə və dəqiq müəyyən yolları ətrafında hərəkət elektronların ibarətdir - orbital-. eyni zamanda elektron hissəciklər və dalğaların həm xassələri nümayiş ki, ikili təbiəti var. bir atom nüvəsi demək olar ki, bütün kütləvi cəmləşmişdir. Bu nüvə qüvvələri ilə bağlı proton və neytronların ibarətdir.

Bu atom çəkin mümkün olsun

Hər atom kütləvi çıxır. Məsələn, nə qədər kiçik bu dəyər təsəvvür etmək Hidrogen 1,67h10 ^-24 hətta çətin oldu. obyektin çəki tapmaq üçün, tərəzi və var oscillator, istifadə etməyin karbon Nanotube. atom və molekul daha rahat kəmiyyət çəki hesablamaq üçün nisbi çəki. Bu molekul və ya daha 1,66h10 ^-27 kq karbon atom, bir 1/12 daha bir atom neçə dəfə çəki göstərir. Nisbi atom kütlələri kimyəvi elementlərin dövri cədvəldə verilir və onlar heç bir ölçü var.

izotopların orta kütləvi sayı - Alimlər bir kimyəvi element atom çəkisi olduğunu yaxşı bilirik. Bu, müxtəlif kütlələri ola bilər bir kimyəvi element bir vahid xarakteri, görünür. eyni cür struktur hissəcik nuclei Belə ittihamlar.

Alimlər izotoplar nüvəsində neytronların sayı fərqlənir və nuclei eyni onlara tapşırılsın ki, gördük. 20 proton və 17 neytron - Məsələn, kütləvi 35 olan xlor atom 18 neytron və 17 proton və 37 kütləvi ilə olan. Bir çox kimyəvi elementlər izotopların qarışıqları var. Məsələn, belə kalium, arqon, 3 müxtəlif izotop təmsil onun tərkibi atomları olan oksigen kimi sadə maddələr.

atomicity müəyyən edilməsi

Bir neçə şərhlər var. kimya Bu müddəti ilə nəzərdə nə düşünün. bir kimyəvi element atomları ən azı bir anda təcrid mövcud ola bilər, əgər, daha mürəkkəb hissəciklər yaratmaq üçün edirlər deyil - molekulları, onda biz bu cür maddələrin atom quruluşu var ki. Məsələn, metan çoxmərhələli klorlama reaksiya. dixlorometan, karbon tetrachloride: Bu geniş əsas halogen törəmələri üzvi sintetik kimya istifadə olunur. Bu yüksək reaksiyaya malik atomlarının xlor molekulları bölünüb. Onlar zəncirvari əvəz reaksiya təmin metan molekul sigma istiqrazlar məhv.

bir dezinfeksiyaedici və ağartma agent kimi hidrogen peroksid istifadə - sənayedə böyük əhəmiyyət kəsb edən bir kimyəvi prosesi başqa bir misal. hidrogen peroksid bir parçalanma məhsulu olaraq atom oksigen müəyyənləşdirilməsi (ferment katalaza ilə), həm də canlı hüceyrələri baş verir, və laboratoriya. Atomic oksigen Bakteriyalar, göbələklərin və onların sporlar: keyfiyyətcə yüksək antioksidant xassələri və patogen agentləri məhv etmək üçün onların qabiliyyəti ilə müəyyən edilir.

Necə nüvə zərf

Biz əvvəllər bir kimyəvi element struktur vahid kompleks quruluşa malikdir ki, gördük. müsbət ittiham nüvə hissəciklər ətrafında mənfi elektron fırlanmaq. elektronlar enerji saçır deyil, yalnız bu halda müəyyən sabit yolları nüvə ətrafında hərəkət: xarakteristikası və atomların şəxsiyyət aşağıdakılardır orada işıq kvant nəzəriyyəsi əsasında Nobel mükafatı Niels Bohr, bir tədris yaratmışdır. evren obyektləri - Bohr, alimlər atomları və böyük orqanları üçün etibarlı qanunlarına tabe olmayan molekulların daxil microworld hissəciklər göstərir.

hissəciklərin elektron mərmi quruluşu belə Hund, Pauli Klechkovskii kimi kvant fizikası alimlərinin də qəzetlərdə tədqiq edilmişdir. Bu elektron ki məlum oldu-ci ildən nüvə ətrafında fırlanma hərəkət xaotik deyil, müəyyən sabit yolları. ½ - Pauli elektron hüceyrələri f onun orbitals s, p, d hər bir vahid enerji səviyyəsi ərzində əks spin dəyər + ½ və artıq iki mənfi ittiham hissəciklər ola bilər ki, aşkar.

Hund qayda eyni enerji səviyyədə elektron orbital- doldurmaq üçün necə izah etdi.

Aufbau prinsipi də dolu orbitals (elementləri 5, 6, 7 dövründən) atomları multielectron necə izah n + l qayda çağırıb. Yuxarıda qanunauyğunluqlarının bütün Dmitriem Mendeleevym yaratdığı kimyəvi elementlərin nəzəri əsası kimi xidmət etmişdir.

oksidləşmə dərəcəsi

Bu kimya fundamental anlayış və molekul bir atom vəziyyətini təsvir edir. aşağıdakı kimi atomların oksidləşmə dərəcəsi müasir müəyyən: pulsuz bir molekul yalnız ion tərkibi var anlayışlar əsasında hesablanır molekul, atomları şərtlənir.

oksidləşmə bir tam və ya bir fraksiya sıra bir müsbət mənfi və ya sıfır dəyərlər ilə ifadə edilə bilər. kimyəvi elementlərin ən atomların bir neçə oksidləşmə dövlətlər var. Məsələn, azot -3, -2, 0, +1, +2, +3, +4, +5 edir. Amma onun birləşmələri bütün belə flüor kimi bir element, -1 bərabər yalnız bir oksidləşmə dövlət var. Bir sadə maddə sıfır onun oksidləşmə dövlət təqdim olunur. rahat Bu kimyəvi miqdarda maddələrin təsnifatı üçün istifadə etmək və onların xassələri təsvir etmək. Əksər hallarda, kimya oksidləşmə dərəcəsi tənliklər reduksiya reaksiyaları yaradılması istifadə olunur.

atomların xassələri

kvant fizikası, aşağıdakı elmi faktlar əlavə nəzəriyyəsi Ivanenko və Gapon E əsaslanır atom, müasir müəyyən kəşflər sayəsində. bir atom nüvə strukturu kimyəvi reaksiyalar zamanı dəyişdirilə bilməz. dəyişiklik yalnız stasionar elektron orbital- təsir göstərir. Onların quruluşu maddələrin fiziki və kimyəvi xassələri bir çox aid edilə bilər. elektron stasionar orbit yaradır və yüksək enerji belə atom ilə orbital gəlir varsa həyəcanlı adlanır.

Bu elektron bu qeyri-core orbitals uzun müddət ola bilər ki, qeyd etmək lazımdır. onun stasionar orbitə qayıdaraq, elektron enerji kvant saçır. elektron yaxınlıq, electronegativity, ionlaşma enerji kimyəvi elementlərin struktur bölmələrinin belə xüsusiyyətləri öyrənilməsi, elm yalnız əsas hissəcik microcosm kimi atom müəyyən etmək icazə deyil, həm də onlara məsələnin sabit və fəal daha əlverişli molekulyar dövlət yaratmaq üçün atomları imkanı mümkün nəticəsi izah verdi (covalent bonding növ kimi) ion, covalent-qütb və apolar, donor-akseptor və m: hər hansı bir sabit kimyəvi istiqrazların növü yaratmaq etallicheskoy. sonuncu metallar ən əhəmiyyətli fiziki və kimyəvi xassələri müəyyən edir.

Bu atom ölçüsü dəyişə bilər ki, təcrübi yaradılmışdır. Bütün bu daxil olan molekul asılı olacaq. X-ray vasitəsilə difraksiya analizi bir kimyəvi mürəkkəb atomları arasındakı məsafəni hesablamaq, həmçinin radius struktur element vahid öyrənə bilərsiniz. dövr və ya kimyəvi elementlərin qrupu olan atomların radii dəyişiklik nümunələri sahib, onların fiziki və kimyəvi xassələri proqnozlaşdırmaq mümkündür. Məsələn, artan dövrlərdə atom nüvəsi onların radii azalma ( "sıxılma atom") tapşırılsın, və buna görə də birləşmələrin metal xassələri zəiflətmək, və qeyri-metal amplified.

Belə ki, atomun quruluşu bilik dəqiq elementlərin dövri sisteminə daxil bütün elementləri fiziki və kimyəvi xassələri müəyyən edə bilər.