Atomo eta molekula determinazioa. Atomo baten definizioa 1932 arte

18an mendearen erdialdean antzinako epea hasita, zientzia zen nozioa nagusi atomo hori - materiaren partikula bat ezin dela zatitu. English zientzialari eta naturalista, eta D. Dalton atomo definizioa eman elementu kimiko baten zati txikiena gisa. MV Lomonosov bere doktrina atomiko eta molekularrean atomo eta molekula definizioa emateko gai izan zen. sinetsita zegoen molekula, eta horrek "korpuskuluek" deitu zuen, "elementu" osatzen duten - Atomo - eta etengabeko mugimenduan daude.

D. I. Mendeleev uste hau azpiunitate substantzia egiteko mundu materiala eman dela, bere propietate guztiak ez bada soilik zatiketa menpe mantentzen ditu. Artikulu honetan, objektu baten atomo mikrokosmos gisa definitu dugu, eta bere propietate aztertzeko.

egitura atomikoaren teoria Aurrekariak

19an mendean, oso zabalduta dago atomoaren zatiezintasuna buruzko adierazpen gisa aitortzen. Zientzialari gehienek uste duten elementu kimiko baten partikula inola ere ezin da beste elementu atomo bihurtzen da. Ideia horiek Horietan oinarritzen atomo baten definizioa oinarritzen zen 1932 arte. 19an mendearen bukaeran zientzian egin dira oinarrizko aurkikuntza ikuspegia aldatu dela. Lehenik eta behin, 1897an britainiar fisikaria J. J. Thomson aurkitu zuen elektroiaren. Izan ere, hau funtsean aldatu da zientzialariek 'ideia elementu kimiko zati banaezin buruz.

Nola atomo egitura konplexua dela frogatzeko

Nahiz eta aurretik elektroiaren aurkikuntza , zientzialariek aho batez adostu Atomo duten kargurik gabe. Ondoren, aurkitu zen elektroiak direla erraz edozein nahi den elementu kimiko bereizten. sugar bat izango dute aurki daiteke, korronte elektrikoaren eramaile dira, substantzia askatzen dute X izpien zehar.

Baina elektroi guztien parte salbuespenik gabe, eta negatiboki kargatutako atomo badira, beraz, atomo daude ziur karga positiboa izan dira partikula batzuk, bestela Atomo ez litzateke elektrikoki neutroa. argitzeko atomo egitura laguntzeko fenomeno fisiko bat erradioaktibitatea bezala lagundu du. Atomo definizio zuzena fisikan, eta ondoren kimika eman.

ikusezina izpiak

Frantziako fisikariak A. Becquerel lehen elementu kimiko batzuk, ikusmen ikusezina izpiak atomo isurtzea fenomenoa deskribatzeko zen. aire mendatean ionize dute material bidez, argazki plakak belztea eragiten. Geroago, Curies eta Rutherford aurkitu duten substantzia erradioaktiboa diren beste elementu kimiko (hala nola uranioa gisa - neptunioa) atomo bihurtzen da.

Alfa partikulez, beta partikula, gamma izpiak: erradiazio erradiaktiboa osaeran nonuniform da. Horrela, erradioaktibitatea fenomenoa frogatu elementu partikula taula periodiko duten egitura konplexua. Izan ere, hau eragindako atomo definizioa egindako aldaketak. Zer partikulak da atomo, Rutherford emandako egitateak zientifiko berriak lortzen? Galdera honen erantzuna proposatu scholar nuklearra atomoaren eredua izan zen, zeinaren arabera positiboki kargatutako nukleo elektroiak mugitu inguruan.

Kontraesanak Rutherford eredua

zientzialaria teoria, bere izaera nabarmena izan arren, ezin izan objektiboki definitzen atomo. Bere aurkikuntzak Termodinamikaren oinarrizko legeen kontrakoa izan ziren, eta horrek elektroiak nukleo orbiting guztia bere energia galduko arabera, eta, bertan egon bezain daiteke, lehenago edo beranduago zuen erori dira. Kasu honetan Atom suntsitu. Hau da, benetan ez da kasua, produktu kimikoak eta partikulak bertatik egin dira, naturan existitzen geroztik denbora luzez. Inexplicably atomo esaterako determinazio oinarritutako Rutherford teoria, baita beroa substantzia sinplea pasatzen difrakzioa a sareta bidez gertatzen dela fenomeno gainean. Espektro atomikoak eta aldi berean osatzen After forma lineala izan. Hau Rutherford atomoaren eredua gatazkatsuak, horren arabera, espektro izango luke etengabeko izateko. mekanika kuantikoaren kontzeptu arabera, elektroiak nukleoaren dauden ez daude puntu objektu gisa bereizten baita elektroi-hodei forma izatea.

bere nukleoaren inguruan espazio locus jakin batean dentsitate gehien, eta, diotenez, partikula baten kokapena izango da une jakin batean. Era berean, garbi ikusten da atomo hori, elektroi geruzak antolatuta. geruzak kopuruak ezin aldian-kopurua jakitea zehaztu daiteke bertan Aldizkako D. I. Mendeleeva System elementua. Adibidez, fosforo atomo 15 elektroi ditu eta energia mailan 3 ditu. adierazlea da, eta horrek energia-maila kopurua zehazten deritzo nagusia zenbaki kuantikoa.

Ezarri zen esperimentalki energia elektroi-maila, dago muina hurbilen, duten energia txikiena. Energia oskol bakoitzak azpi-mailatan banatuta, eta hauek, aldi berean, orbital gainean. Elektroiak dira orbital desberdinetan kokatuta formulario bera hodeiak dute (s, p, d, f).

Aurrekoarekin jarraituz, elektroi-hodei forma ezin dela arbitrarioa jarraitzen du. Da zorrozki orbita arabera zehaztuko da zenbakia kuantikoa. ere gehi dugu partikulak den elektroiaren egoera hori ere bi balio zehaztuko da - magnetikoa eta zenbaki kuantikoa spin. Lehenengoa Schrödinger ekuazioa oinarritzen da, eta elektroi hodeia gure munduaren hiru dimentsioen oinarrituta orientazioa espaziala ezaugarria. Bigarren adierazlea - spin gainean kopuruaren elektroi horrek bere ardatz edo erlojuaren aurkako inguruko biraketa zehazteko.

neutroi aurkikuntza

D. Chadwick lanen bidez, horiek ospatu 1932an, zen kimika eta fisika atomo definizio berri bat emango du. Beren esperimentu zientifiko, hori bikoiztea partikula kargurik gabe, masa 1.008665 beharrik eragindako polonium erradiazio gertatzen zela erakutsi zuen. A oinarrizko partikula berri izendatu zuten neutroi ditu. Bere aurkikuntza eta bere propietate azterketa onartzen Sobietar zientzialari V. Gapon eta Ivanenko nukleo atomikoaren egitura teoria berri bat sortzeko, protoi eta neutroi dituen.

teoria berriaren arabera, substantzia zehazteko izan Honako atomo kimiko elementu unitate estruktural bat osatuko da, protoi, neutroi eta elektroi inguruan mugitzen dituen core bat osatzen dute. nukleoaren partikula positiboen kopurua kimikoa periodikoan elementu kopurua ordinal berdina da beti.

Geroago Irakaslea Zhdanov bere esperimentuak ere baieztatu hard erradiazio kosmikoa eraginpean, nukleo atomiko dira protoi eta neutroi banatuta. Horrez gain, izan da frogatu indarren oinarrizko partikula horiek eusten nukleoa hori, oso energia asko da. distantziak oso laburra (10 ^-23 cm-ordenaren) izeneko nuklearra jardun dute. Arestian esan bezala, MV arabera Lomonosov atomo definizioa eta berarekin ezagutzen hechos zientifikoa oinarri hartuta molekularen emateko gai izan zen.

Gaur onartutako kontuan hartu honako eredua: atomo nukleo bat eta elektroi inguruan mugitzen a zorrozki zehaztutako bide batean osatzen dute - orbitalak. aldi berean elektroiak bi partikulak eta uhinak propietateak erakusteko, hau da, izaera bikoitza dute. Atomo baten nukleoa kontzentratzen da ia guztiak bere masa. ditu indarrak nuklearra lotutako protoi eta neutroi ditu.

posible ote den atomo pisatzen

Bihurtzen da atomo bakoitzak masa du. Adibidez, nahiz eta zaila Hidrogenoa 1,67h10 ^-24 of dela zuten balio hori nola txiki imajinatzea. objektuaren pisua aurkitzeko, ez eskalak, eta osziladore, zein da erabili karbono nanotube. Atomo eta molekula erosoagoa kantitatea pisua kalkulatzeko pisu erlatiboa da. zenbat aldiz molekula edo atomo karbono atomo, zein 1,66h10 ^-27 kg da 1/12 baino gehiago pisua erakusten du. Erlatiboa masa atomiko dira elementu kimikoen taula periodikoan agertzen diren, eta ez dimentsioa dute.

isotopoak batezbestekoa zenbakia masa da - Zientzialariek ondo jakitun elementu kimiko bat pisu atomikoa direla. Ikusten da elementu kimiko bat unitate bat izaera masa desberdina izan dezake. Horrela, besteak beste, egiturazko partikula guneak bereko karguak.

Zientzialariek aurkitu dute isotopoak dela nukleoa neutroi kopuru desberdinak eta nukleoen kobratzen horiek berdin-berdina. Adibidez, kloro atomo baten masa 35 izatea jasotako 18 neutroi eta 17 protoi eta 37 masa bat - 20 protoi eta 17 neutroi. elementu kimiko askok isotopoak nahasketak dira. Adibidez, esaterako, potasioa, argon, oxigeno bere konposizio atomo 3 isotopo ezberdinak ordezkari jasotako substantzia sinplea.

atomicity zehaztea

hainbat interpretazio ditu. Demagun zer da kimikan epe hau esan nahi. Bada elementu kimiko baten atomo daiteke, gutxienez, une batez isolatuta existitzen, ez du joera konplexuagoak partikula osatzeko - molekula, orduan substantzia, hala nola, egitura atomikoa dute esaten dugu. Adibidez, multi-etapa chlorination metano erreakzioa. Oso zabalduta dago kimika sintetikoa organikoa erabiltzen du halogeno nagusien eratorriak for: MANGANESE, karbono TETRACHLORIDE. Da zatitu kloro molekula atomo erreaktiboak izatea. sigma bonoak suntsitu dute metano molekula, kate ordezkapen erreakzio bat eskainiz.

ur oxigenatua erabilera desinfektatzaile eta zuritzeko agente gisa - Prozesu kimiko baten garrantzi handia industrian izatea beste adibide bat. oxigeno atomikoa bikoiztea ur oxigenatua produktu gisa zehaztea zuzeneko zelula biak gertatzen (entzima katalasa arabera), eta laborategian. oxigeno atomikoa bakterioak, onddoak eta haien espora: kualitatiboki bere antioxidatzaile handiko eta abilezia patogenoak agente suntsitzeko zehazten.

Nola gutunazal nuklearra

Aurrez aurkitu dugu elementu kimiko bat unitate estrukturala dela egitura konplexu bat du. positiboki kargatutako nukleo partikula ingurukoak elektroi negatiboak. The Nobel Saria Niels Bohr, oinarritutako argiaren teoria kuantikoaren arabera, irakaskuntza bat sortu, dua karakterizazioa eta atomo identifikazioa honako hauek dira: elektroiak nukleoaren inguruan mugitzen kasu honetan zenbait bideak finkoa soilik ez igortzen. Bohr, zientzialariek frogatu dute microworld du partikula, horien artean, atomo eta molekula ez legeak organo handiak baliozko obeditu hori - objektuak macrocosm.

elektroia partikula maskorrak egitura izan da kuantikoa fisika esaterako Hund, Pauli Klechkovskii gisa zientzialari paperak aztertu. ezaguna bihurtu zen geroztik elektroiak egiten duten nukleoaren inguruan errotazio mugimenduaren ez da kaotikoa, baina bideak finko jakin batzuetan. Pauli aurki energia bere orbital s, p, d bakoitzean, zelula elektronikoan f maila bakar batean, bi baino gehiago kontrako spin balio + ½ eta partikula negatiboki kargatutako ez izan daiteke - ½.

Hund-en araua azaldu elektroia orbital nola bete den energia-maila berdinarekin.

Aufbau printzipioa ere deitzen arauaren n + l, azaldu betetako orbital nola multielectron atomo (elementu 5, 6, 7 zikloak). Goiko erregulartasunak guztiek Dmitriem Mendeleevym sortutako kimiko elementuen oinarri teorikoa izan zen.

oxidazio maila

kimikan oinarrizko kontzeptu bat da, eta atomo baten egoera deskribatzen duen molekula batean. atomoen oxidazio gradua definizioa modernoak honako hau da: karga da baldintzatu molekularen, eta hori kalkulatzeko oinarritzat duten molekula konposizio ionikoa bakarrik ditu kontzeptu on atomo.

oxidazioa gertatzen da zenbaki oso bat edo frakzioak ere, balioak positiboa, negatiboa edo zero batek adierazi daiteke. elementu kimikoen atomo gehienetan hainbat oxidazio egoera dituzte. Adibidez, nitrogeno -3, -2, 0, +1, +2, +3, +4, +5 da. Baina, besteak beste, elementu bat, hala nola, fluorra gisa, bere konposatuen guztietan oxidazio-egoera bat bakarrik -1 berdina du. substantzia sinple bat, bere oxidazio zero egoera aurkezten badu. Hau kantitate kimiko erosoa substantzien sailkapena erabili eta haien propietate deskribatzeko. Kasu gehienetan, oxidazioaren kimikan gradua ezartzeko ekuazioak redox erreakzioak erabiltzen.

Atomo propietate

fisika kuantikoaren, atomo, hau da teoria Ivanenko eta Gapon E, osagarri honako egitate zientifiko oinarritzen definizioa modernoaren aurkikuntza esker. Nukleo atomikoaren egitura ez da erreakzio kimiko zehar aldatu. Aldaketa geldi elektroia orbital eragiten soilik. Haien egitura izango substantzien propietate fisiko eta kimiko asko egotzitako. elektroia geldi orbitan uzten badu eta energia altuagoa hala nola atomo dituzten orbita hasten da, deitu ilusioa.

Kontuan izan behar da hori elektroiak ezin ez-core orbital horiek denbora luzez egon. bere orbita geldikor itzuliz, elektroiaren energia kuantikoa igortzen. egiturazko elementu kimiko elektroi, elektronegatibotasunik, ionizazio energia gisa unitateen ezaugarriak, hala nola azterketa, onartzen du zientzialariek atomo ezinbestekoa partikula mikrokosmos gisa ez ezik definitzeko, baina baita onartzen atomoz gaitasuna materiaren egoera molekularreko egonkor eta energiari onuragarriagoa bat osatzeko, ondorio posible bat azaltzeko haiek ionikoak, kobalenteak-polar eta apolar, emaile-hartzaile (kobalenteak bonding espezie gisa) eta m: edozein egonkorra lotura kimikoen mota sortzeko etallicheskoy. Bigarrenak Metalen propietate fisikoak eta kimikoak garrantzitsuenak zehazten du.

esperimentalean ezarri zen It atomo baten tamaina alda daiteke. Guztiak izango molekularen bertan sartzen da araberakoa izango da. X-izpien bidez difrakzioa azterketa atomo arteko distantzia kalkulatu ahal konposatu kimiko batean, baita erradioak egiturazko elementu unitate ikasteko. epea edo elementu kimikoen taldean jasotako atomo erradioak aldaketa ereduak edukitzea, posible da beren propietate fisiko eta kimikoak iragartzeko. Adibidez, gero eta aldietan nukleo atomiko kobratzen beren erradioak jaitsiera ( "konpresio atomo"), eta, beraz, metalezko konposatuen propietate ahultzeko, eta nonmetallic haundituko.

Horrela, atomo egitura ezagutza zehaztasunez aldizkako elementuen sisteman sartutako elementu guztiak propietate fisiko eta kimiko zehazteko.