mintys apie apylinkių gamta pradėjo aplankyti žmoniją ilgai, kol šiuolaikinės civilizacijos suklestėjimas.Pirma, žmonės spėliojo apie aukštesnę jėgą egzistavimą, kurią jie įtikėjo visi yra iš anksto.Tačiau gana greitai, filosofai ir dvasininkai ėmė galvoti apie tai, kas iš tikrųjų yra labai audinys egzistencijos faktas.Teorijos buvo nustatyti, tačiau istorinės perspektyvos tapo dominuojanti atominė.
Kas yra chemijos atomas?Tai, taip pat visos susijusios temos bus aptarti šiame straipsnyje.Tikimės, kad joje rasite atsakymus į visus klausimus atsakymus.
įkūrėjas atominės teorijos
Kaip pradėti pirmąjį pamoka chemija?Atomo konstrukcija, - yra pagrindinė tema.Jūs galite prisiminti, kad žodis "atomas" yra išversta iš graikų "nedalomas".Dabar daugelis istorikų mano, kad pirmasis pasiūlė teoriją, kai apie mažyčių dalelių, kurios sudaro viską, Demokritas aptarimas.Jis gyveno penktame amžiuje prieš Kristų.
Deja, šis išskirtinis mąstytojas beveik nieko nėra žinoma.Nepasiekė mums jokios rašytinis šaltinis šių laikų.Ir todėl iš didžiausių mokslininkų savo laiko idėjų, turime išmokti tik iš Aristotelio, Platono ir kitų Graikijos mąstytojų raštuose.
Taigi, mūsų tema - ". Iš atomo struktūrą"Be chemijos, ne visi turėjo aukštus reitingus, tačiau daugelis prisiminti, kad visi senovės mokslininkų išvados buvo pastatyta tik dėl išvadų.Demokritas buvo ne išimtis.
Kaip motyvuotas Demokritas?
Jo logika buvo labai paprastas, bet tuo pačiu genijus.Įsivaizduokite, kad turite ryškiausią peilį pasaulyje.Jūs imtis obuolį, pavyzdžiui, ir tada pradėti nukopijuokite jį: dėl dviejų pusių į ketvirčius, padalinti juos vėl ... Žodžiu, anksčiau ar vėliau gausite menką storį griežinėliais, tada tai, ką jie turi dalintis bus neįmanoma.Čia jis yra nedalomas atomas.Be chemijos, tai teiginys yra laikoma teisinga beveik iki 19-ojo amžiaus pabaigoje.
Nuo Demokrito, kad šiuolaikiniais
reikia pažymėti, kad iš senovės graikų idėjas apie MICROWORLD išgyveno tik vieną žodį "atomą".Dabar kiekvienas moksleivis žino, kad pasaulis aplink mus yra sudaryta iš daug svarbesnė ir smulkias daleles.Be to, iš šiuolaikinio mokslo požiūriu, Demokrito teorija buvo nieko daugiau nei grynai nuspėjamą skaičiavimo nepalaiko absoliučiai jokių įrodymų.Tačiau šių dienų nebuvo elektroniniai mikroskopai, todėl įrodyti savo bylą kitais būdais iš mąstytojas nebūtų įvykę.
pirmieji įtarimai, kad Demokritas tikrųjų teisę ten chemikams.Jie greitai atrado, kad daugelis medžiagų į reakcijos metu suskaidyti į paprastesnes sudedamąsias dalis.Be to, ji pareiškė rimtų cheminių dėsningumus šių procesų.Taigi, jie pastebėjo, kad vanduo, reikalingas aštuonių masės frakcijos deguonies ir vieną - vandenilio (Avogadro teisę).
Viduramžiais, bet materialistai doktrina, įskaitant Demokrito, platinimo ir plėtros teorijos negalėjo gauti ne visi.Ir tik XVIII amžiuje, mokslininkai vėl grįžo į atominės teorijos.Iki to laiko, chemikas Lavuazjė, mūsų puikus Lomonosovo ir talentingas anglų fizikas D. Dalton (kuri mes aptarsime atskirai), įtikinamai įrodė savo kolegoms atomų tikrovę.Reikėtų pabrėžti, kad net ir apsišvietęs 18-ojo amžiaus atominės teorijos ilgą laiką daug puikių protus tuo metu rimtai apsvarstyti.
Koks jis buvo, bet net ir didieji mokslininkai dar nėra pateikti teorijas apie atomo struktūrą, nes jis buvo laikomas vieną nedalomą dalelę, ir visa ko pagrindas.
Deja, cheminiai eksperimentai negalėjo aiškiai įrodyti transformacijos atomų kai kurių medžiagų į kitus tikrovę.Tačiau pagrindinis mokslas iš atomų struktūros tyrimo būtent chemija.Atomai ir molekulės buvo tiriamas ilgą laiką, lakuotais Rusijos mokslininkas, be kurios neįmanoma įsivaizduoti šiuolaikinio mokslo.
doktrina Mendelejevas
didžiulis vaidmuo atominės doktrinos plėtros grojo Mendelejevas, kuris 1869 m sukūrė savo lakuotais periodinę sistemą.Pirmą kartą mokslo bendruomenė atstovavo teorija, kuri ne tik atmetė, bet ir protinga papildo visi materialistų prielaidos.Jau 19 amžiuje mokslininkai galėjo įrodyti elektronų buvimas.Šios išvados paskatino geriausius protus 20 a rimtai studijuoti atomą.Be chemijos šiuo metu, taip pat buvo pažymėta angų.
Bet periodiško vertingas ne tik doktrina.Vis dar neaišku, kaip tiksliai atomai yra sudaryta iš įvairių cheminių elementų.Bet didysis Rusijos mokslininkas galėjo įrodyti galutinai, kad jie visi yra, be išimčių, yra glaudžiai susiję vienas su kitu.
atidarymas Dalton
Tačiau, kad būtų galima interpretuoti daug skirtingi duomenys gali tik John Dalton, kurio vardas yra amžinai įspaustas į atvirą savo teisę.Paprastai tik mokslininkas tyrė dujų elgesį, tačiau interesų diapazonas jis buvo daug platesnis.1808 jis pradėjo skelbti savo naują pagrindinį darbą.
Tai Dalton teigė, kad kiekvienas cheminis elementas turi tam tikrą atomą.Tačiau mokslininkai, kaip Democritus daugelį šimtmečių prieš jį, vis dar manoma, kad jie yra visiškai neatsiejami.Daugelyje savo skersvėjų schematiškumu brėžinius, kuriuose atomai yra pateikiamos iš paprastų granulių formos.Ši idėja kilo prieš daugiau nei 2500 metų, truko beveik iki šios dienos!Tačiau tik palyginti neseniai buvo atrasta, tikrai giliai struktūrą atomo.Chemija (9 klasė ypač) dar ir šiandien yra daugiausia vadovaujasi idėjomis, kad pirmą kartą išreiškė 18 amžiuje.
eksperimentinis patvirtinimas atomų
Tačiau Atskyrimas, iki 19 amžiaus pabaigoje beveik visi mokslininkai manė, kad atomas - riba, kurią peržengus yra niekas.Jie manė, kad visos kūrinijos pagrindas yra būtent tai.Tai padėjo eksperimentų įvairovė: vistiek, bet keičia tik molekulę, o norma nuo medžiagos atomų neįvyko nieko, kad negali būti aiškinamas tiesiog chemija.Anglies atomų struktūra, pavyzdžiui, išlieka visiškai nepakitęs netgi skirtinguose alotropinė narių.
Trumpai tariant, ilgą laiką nebuvo absoliučiai jokių eksperimentinių duomenų, kad net netiesiogiai patvirtino kai kurių mokslininkų įtarimus, kad yra keletas daugiau pagrindinių dalelių.Tik 19 amžiuje (ne mažiau Dėka patirtį Curies) buvo parodyta, kad, esant tam tikroms sąlygoms, vieno elemento atomai gali būti transformuota į kitą.Šie duomenys suformavo modernių idėjų apie mus supantį pasaulį pagrindas.
Razinos ir pudingai
1897, George. Thomson, anglų fizikas, buvo nustatyta, kad bet koks atomas turi tam tikrą neigiamą krūvį dalelių, kurią jis pavadino "elektroninė".Jau 1904 metais, mokslininkas sukūrė pirmąjį atominį modelį, kuris yra geriau žinomas pagal pavadinimą "slyvų pudingo".Pavadinimas gana tiksliai atspindi esmę.Pasak Thomson Teoriškai, chemijos atomas - tai "laivas" su jame tolygiai paskirstyta mokesčio ir elektronų.
Atkreipkite dėmesį, kad šis modelis buvo apyvartoje net 20 amžiuje.Vėliau paaiškėjo, kad jis buvo visiškai neteisus.Vis dėlto, tai buvo pirmas sąmoningas bandymas žmogui (ir moksliniu pagrindu) atkurti supantį mikrovisata, siūlanti atomo, gana paprasto ir aiškaus modelio.
eksperimentai Kiuri
Manoma, kad pora Pierre ir Marie Curie žymėjo atominės fizikos pradžią.Žinoma, šių genijus vyrų indėlis, iš tikrųjų paaukojo savo sveikatą ir gyvenimo negalima nuvertinti, tačiau jų patirtis buvo gerokai svarbesnė.Beveik tuo pačiu metu su Rutherford jie įrodė, kad atomas - tai daug daugiau sudėtinga ir nevienalytė struktūra.Dėl radioaktyvumo reiškinys, jie tyrė jį ir kalbėjo apie jį.
Pasibaigus 1898 pradžioje Marie paskelbė pirmąjį straipsnį, skirtą radiacijos.Netrukus, Marie Pierre Curie parodė, kad chloridų urano ir radžio mišinys pradeda ryškėti kitų medžiagų, kurios abejojo oficialaus chemija egzistavimą.Atomo struktūra, nes pradėjo tirti rimtai.
«Planetos" požiūris
pagaliau nusprendė padaryti Rutherford užmiega atomų sunkiųjų metalų alfa-dalelės (visiškai jonizuotas helio).Mokslininkas iš karto rodo, kad šviesos elektronai gali būti, kad negalėsite pakeisti dalelių trajektoriją.Atitinkamai, dispersija gali sukelti tik kai sunkesnius komponentus, kurie gali būti, esančias atomo branduolio.Iškart, mes pažymime, kad originalus Rutherford netvirtino keisti "desertas" teoriją.Ši atomo modelis buvo laikomas nepriekaištingos.
Todėl rezultatas, kad beveik visi dalelės be jokių problemų vyko per plonu sluoksniu sidabro, jis buvo ne nustebino.Tai tik netrukus tapo aišku, kad kai kurie iš helio atomų buvo atrėmė tik 30 °.Tai buvo ne tai, ką jie sakė tuo metu chemija.Iš Thomson atomo sudėtis prielaida vienodą pasiskirstymą elektronų.Bet tai aiškiai prieštarauja pastebėtų reiškinių.
labai retai, tačiau kai dalelės skrido kampu, net 180 °.Rutherford buvo giliai Dilema.Jis smarkiai prieštaravo "desertas", mokestis, turėjo būti (pagal Thomson teorija) yra tolygiai.Todėl netolygiai kaltinamas svetaines, kurios būtų atstumti jonizuotas helis, nedalyvavo.
Kokias išvadas atėjo Rutherford?
Šios aplinkybės paskatino mokslininkus manyti, kad atomas yra beveik tuščias ir tik centre sutelkti tam tikrą išsilavinimą su teigiamą krūvį - branduolio.Taigi buvo planetinis modelis atomo, kuris postulatams taip:
- Kaip jau minėta, centrinėje dalyje branduolio yra, ir jo tūris (lyginant su paties atomo dydį) yra nedidelis.
- Beveik visi atominė masė, taip pat visų teigiamų mokestis randama branduolį.
- elektronai sukasi aplink jį.Svarbu, kad jų skaičius yra lygus teigiamą krūvį.
paradoksai teorija
Viskas buvo gerai, bet iš atomo modelis nepaaiškina savo neįtikėtiną atsparumą.Reikėtų prisiminti, kad elektronai juda orbitomis su dideliu pagreičiu.Iki visų elektrodinamikos įstatymų objektas Laikui bėgant, turėtų prarasti savo mokestį.Pavartojus į Newton ir Maxwell postulatus, elektronai visi byrėti į pagrindinį, kaip ir kruša ant žemės.
Žinoma, iš tikrųjų, nieko neįvyksta.Kiekvienas atomas yra ne tik gana atsparios, tačiau gali būti gana neribotą laiką, be radiacijos iš jo neisiu.Šis neatitikimas paaiškinamas tuo, kad į MICROWORLD mes stengiamės taikyti įstatymus, kurie galioja tik tam klasikinės mechanikos.Jie, kaip paaiškėjo, į atominės masto reiškinių netaikomos ne visiems.Ir dėl to, kad atomo (Chemistry, laipsnio 11) vadovėlių autorius bando paaiškinti, kiek įmanoma paprastus žodžiai.
doktrina
Boras, danų fizikas Niels Boras buvo įrodyta, kad mikrovisata negali būti taikomos tos pačios įstatymų, kurie galioja makroskopinių objektų.Tai buvo jo idėja, kad mikrovisata "vadovaujasi" tik kvantinės įstatymus.Žinoma, ten buvo ne kvantinė teorija pati, bet Boras tikrųjų tapo jos protėvis, išreikšti savo mintis per trejus postulatų, kad "išgelbėti" atomas privalo būti nužudyti, jei jis "gyveno" pagal Rutherford teorijos forma.Ji yra ši teorija Dane tapo kvantinės mechanikos visų pagrindas.
Boro postulatai
- pirmasis skaito bet atominė sistema gali būti įrengta tik tam tikrose branduolinių valstybių, ir kiekvienas iš jų pasižymi tam tikrą vertę energijos (E).Jei stacionari padėtis atomo (rami), tada jis negali spinduliuoti.
- antras postulatas teigia, kad atsiranda šviesos energijos emisija tik tada, kai perėjimas nuo aukštojo energijos nuosaikesnis.Atitinkamai, energijos išleistas, yra lygus skirtumo vertei tarp dviejų stacionarių narių.
atominės modelis Niels Boro
Tai semiclassical teorija mokslininkas pasiūlė 1913 m.Pažymėtina, kad jos įkūrimo jis padėjo planetinis modelis Rutherford, kuris netrukus kol jis apibūdino klausimu atomą.Mes jau minėjome, kad, priešingai klasikinės mechanikos skaičiavimus Rutherford: ant jo pagrindu, buvo manoma, kad su laiku elektronų buvo tikrai kris ant atomo paviršiaus.
į "aplinkkelio" šio prieštaravimo, mokslininkas pristatė specialų leidimą.Jo esmė yra ta, kad spinduliuoja energiją (tai buvo sukelti jų žlugimo) elektronai gali tik juda jokių ypatingų orbitomis.Tuo judėjimo kitų takais tariamos cheminės atomai lieka pasyvioje būsenoje.Pagal Boro teorijos tokios orbitos yra tie kiekybiniai taškas judėjimas, buvo lygus Planko konstanta.
kvantinė teorija atominę struktūrą
Kaip sakėme, šiandien iš kvantinės teorijos atominę struktūrą, žinoma.Chemija pastaraisiais metais vadovaujasi tik jai.Jis grindžiamas keturių pagrindinių aksiomomis.
1. Pirma, dvilypumas (bangos dalelių prigimtis) elektronų.Paprasčiau tariant, jis elgiasi šį dalelė, ir kaip materialus objektas (Dalelė), ir kaip bangos.Kaip ji turi konkrečią dalelių krūvį ir masę.Iš elektronų gebėjimas į bendrą difrakcijos klasikinių bangas.Ir paties bangos (λ) ir dalelių greičio (V) ilgis gali būti sujungti vienas su kitu, padarytais ypatingą de Broilio atžvilgiu: λ = H / mV.Kaip jums gali atspėti, m - masė elektronų.
2. koordinatės ir greičiai priklauso nuo dalelių matuoti su absoliučiai tiksliai yra visiškai neįmanoma.Kuo daugiau tiksliai nustatyti koordinates, tuo didesnė į greičio neapibrėžtumą.Kaip, tačiau ir atvirkščiai.Šis reiškinys yra vadinamas Heizenbergo neapibrėžtumo, kuris gali būti išreikštas šia lygtimi: Δx ∙ ∙ m Δv & gt;ћ / 2.Delta X (△ x) išreiškia poziciją neapibrėžtumas koordinates erdvėje.Atitinkamai, delta V (Δv) rodo greitį klaidą.
3. Priešingai nei ankstesnės populiarių įsitikinimų, elektronai nepereina per griežtai apibrėžtomis orbitomis, tarsi bėgiais traukiniu.Kvantinio teorija teigia, kad elektronas gali būti bet kurioje erdvėje, bet tai tikimybė yra skirtingi kiekvienam segmentui.
Tai erdvės tiesiogiai aplink atomo branduolio, kurioje tikimybė yra didžiausias, vadinamas orbitalės dalis.Šiuolaikinės chemijos struktūra elektronų kriauklių atomų tyrimų iš šio taško.Žinoma, mokyklose yra mokoma tinkamą paskirstymą elektronų per lygius, tačiau, matyt, iš tikrųjų jie skiriasi gana skirtingai.
4. atomo branduolį sudaro nukleonų (protonai ir neutronai).Serijos numeris periodinėje lentelėje elementas rodo protonų skaičių branduolyje jo, ir protonų ir neutronų suma yra lygi atominės masės.Tai paaiškina atomo branduolio šiuolaikinės chemijos struktūrą.
steigėjai kvantinės mechanikos
dėmesį tie mokslininkai, kurie padarė didžiausią indėlį į šiame svarbiame sektoriuje plėtra: prancūzų fizikas Luisas de Broilio, Heizenbergo Vokietijos, Austrijos, Šriodingerio, anglas DIRAC.Visi šie žmonės vėliau buvo apdovanotas Nobelio premija.
Kiek šiame plane išvyko chemija?Atomo struktūrą, dauguma tų metų chemikų tikėjo gana paprasta: daugelis tik 1947 pagaliau pripažino, kad iš elementariųjų dalelių egzistavimo.
kai kurias išvadas
Paprastai, kai jums sukurti Kvantinė teorija nebuvo be matematikai, nes visi šie procesai gali būti apskaičiuota tik naudojant sudėtingus skaičiavimus.Tačiau pagrindinė problema yra ne taškas.Šie procesai, kurie yra aprašyti šios teorijos, prieinama ne tik mūsų jausmus, už visus šiuolaikinio mokslo technologijų, bet ir vaizduotę.
Niekas net apytikriai negalime įsivaizduoti procesus mikrovisata, nes jie nepatiko visas reiškinius stebime ir Visata.Tik pagalvokite: naujausi atradimai duoda pagrindo manyti, kad kvarkai, neutrinai ir kitas pagrindines dalelės egzistuoja devyni dimensijos (!).
