Tekad tina atom jeung molekul. Harti hiji atom dugi 1932

Dimimitian ti jaman kuna nepi ka tengah abad ka-18, sains ieu didominasi ku anggapan yén atom - partikel zat nu teu bisa dibagi. élmuwan Inggris jeung naturalis, sarta D. Dalton masihan hiji harti atom salaku bagian pangleutikna unsur kimia. MV Lomonosov di doktrin atomik jeung molekular na éta bisa méré harti atom na molekul. Anjeunna yakin yén molekul, anu anjeunna disebut "corpuscles", disusun ku "elemen" - atom - na mangrupakeun ojah konstan.

D. I. Mendeleev dipercaya yén subunit ieu zat anu nyieun nepi ka dunya bahan, nahan sagala sipat na ngan lamun teu tunduk kana division. Dina artikel ieu, urang nangtukeun hiji obyék salaku mikrokosmos atom, sarta diajar sipat anak.

Kasang tukang téori ngeunaan struktur atom

Dina abad ka-19, mangka uluk salam dipikawanoh salaku pernyataan dina indivisibility atom. Paling élmuwan dipercaya yén partikel hiji unsur kimia dina kaayaan naon baé teu bisa ngajanggélék jadi atom unsur séjén. gagasan ieu nya dasar dina nu ieu dumasar définisi hiji atom dugi 1932. Dina ahir abad ka-19 di sains geus dilakukeun pamanggihan fundamental anu robah view ieu. Mimiti sadayana, dina 1897 éta fisikawan Inggris J. J. Thomson kungsi kapanggih éléktron. Kanyataan ieu fundamentally robah gagasan élmuwan 'ngeunaan bagian indivisible sahiji unsur kimia.

Kumaha ngabuktikeun yén struktur kompléks atom

Malah méméh kapanggihna éléktron , ilmuwan unanimously satuju yén atom boga muatan. Lajeng, éta ieu kapanggih yén éléktron gampang dibédakeun tina sagala unsur kimia nu dipikahoyong. Éta bisa kapanggih dina seuneu anu sipatna operator tina arus listrik, maranéhna ngaleupaskeun zat mangsa radiasi x-ray.

Tapi lamun éléktron téh bagian tina sagala tanpa mahiwal, jeung atom nu muatanana négatif, sahingga, dina hiji atom aya sababaraha partikel anu pastikeun gaduh muatan positif, disebutkeun atom moal bakal jadi listrik nétral. Pikeun mantuan unravel struktur atom geus mantuan fenomena fisik salaku radioaktivitas. Ieu méré harti bener tina atom dina fisika, lajeng kimia.

Sinar halimunan

Perancis fisikawan A. Becquerel éta kahiji pikeun ngajelaskeun fenomena émisi atom tina sababaraha unsur kimia, visually sinar halimunan. Aranjeunna ionize lulus hawa ngaliwatan bahan, ngabalukarkeun blackening pelat fotografik. Engké, anu Curies jeung Rutherford kapanggih yén zat radioaktif nu disulap jadi atom unsur séjén kimia (kayaning uranium - neptunium).

Radiasi radioaktif anu nonuniform dina wangunan: partikel alfa, partikel béta, sinar gamma. Ku kituna, fenomena radioaktivitas dibuktikeun yén tabel periodik partikel elemen mibanda struktur kompléks. Kanyataan ieu ngabalukarkeun parobahan dijieun kana harti atom. Naon partikel mangrupa atom, dirumuskeun ku Rutherford diala fakta ilmiah anyar? Jawaban keur ieu modél sarjana nuklir diusulkeun atom, nurutkeun nu di sabudeureun éléktron inti positif-muatan mindahkeun.

Modél kontradiksi Rutherford

Téori élmuwan nu, sanajan aksara beredar anak, bisa henteu obyektif nangtukeun atom. papanggihan nya éta sabalikna kana hukum dasar térmodinamik, nurutkeun nu sakabéh éléktron ngorbit inti leungit tanaga maranéhanana jeung, sakumaha meureun nya, sooner atanapi engké kudu turun di anjeunna. Atom dina hal ieu ancur. Ieu sabenerna teu masalahna, ti bahan kimia jeung partikel tina nu aranjeunna dijieun, aya di alam pikeun lila. Inexplicably atom tekad misalna dumasar kana téori Rutherford, kitu ogé fenomena nu lumangsung nalika ngalirkeun zat basajan panas liwat hiji difraksi grating. Saatos spéktra atom diwangun dina waktos anu sareng boga bentuk liniér. Ieu conflicted kalawan modél Rutherford atom, nurutkeun nu spéktrum bakal kudu jadi kontinyu. Numutkeun konsep mékanika kuantum, éléktron hadir dina intina teu dicirikeun salaku titik objék ogé ngabogaan bentuk awan éléktron.

Kalolobaan dénsitas na dina locus tangtu spasi sabudeureun intina, sarta dianggap lokasi partikel anu dina waktu tinangtu. Ogé, éta ieu kapanggih yén atom, éléktron disusun dina lapisan. Jumlah lapisan bisa ditangtukeun ku nyaho Jumlah periode nu unsur dina periodik D. I. System Mendeleeva. Contona, atom fosfor ngandung 15 éléktron sarta ngabogaan tilu tingkatan énergi. Indikator nu nangtukeun Jumlah tingkat énergi disebut angka kuantum poko.

Eta diadegkeun sacara ékspériméntal yén tingkat énergi éléktron, ayana pangdeukeutna ka inti, mibanda énergi panghandapna. Unggal cangkang énergi dibagi kana sub-tingkat, sarta aranjeunna, kahareupna dina orbital. Éléktron lokasina di orbital béda boga formulir awan sama (s, p, d, f).

Dumasar baheula, kitu kieu yén bentuk awan éléktron teu kaci wenang. Ieu mastikeun ditangtukeun nurutkeun kana orbital angka kuantum. Urang nambahkeun ogé yén kaayaan tina éléktron kana particulate ogé ditangtukeun ku dua nilai - magnét sarta spin angka kuantum. Kahiji ieu dumasar kana persamaan Schrödinger na dicirikeun orientasi spasial ti awan éléktron dina dasar nu tilu-dimensionality dunya urang. Indikator kadua - jumlah nana dinya nangtukeun rotasi éléktron urang sabudeureun sumbu na atanapi counter-jarum jam.

Kapanggihna neutron dina

Ngaliwatan karya D. Chadwick diayakeun aranjeunna taun 1932, ieu dibéré harti anyar tina atom dina kimia jeung fisika. Dina percobaan ilmiah maranéhanana anjeunna ngabuktikeun yén dina dipegatkeunana nu lumangsung radiasi polonium disababkeun ku partikel nu teu mibanda muatan, massa 1,008665. A partikel dasar nu anyar ieu ngaranna neutron dina. kapanggihna jeung ulikan ngeunaan miboga sipat dirina diwenangkeun dina élmuwan Soviét V. Gapon na Ivanenko nyieun téori anyar ngeunaan struktur inti atom, nu ngandung proton jeung neutron.

Numutkeun téori anyar, nangtukeun zat miboga atom handap ngabentuk Unit struktural sahiji unsur kimia, nu diwangun ku hiji inti ngandung proton, neutron jeung éléktron pindah sabudeureun eta. Jumlah partikel positif dina intina nyaeta salawasna sarua jeung jumlah ordinal sahiji unsur kimia nu dina sistem periodik.

Engké Professor Zhdanov dina percobaanana dikonfirmasi yén dina pangaruh radiasi kosmis teuas, inti atom anu dibeulah jadi proton jeung neutron. Sajaba ti éta, geus kabukti yén pasukan nyekel ieu partikel éleméntér dina intina, éta pisan énergi-intensif. Éta kalakuan on jarak pondok pisan (ti urutan 10 ^-23 cm), nu disebut nuklir. Salaku disebutkeun tadi, ku MV Lomonosov éta bisa méré harti atom jeung molekul dina dasar fakta ilmiah dipikawanoh pikeun manéhna.

Ayeuna dipikawanoh mertimbangkeun model di handap: atom diwangun ku inti na éléktron pindah sabudeureun eta dina jalur anu tangtu mastikeun - orbital. Éléktron dina waktos anu sareng némbongkeun sipat duanana partikel sarta gelombang, nyaeta, boga sipat dual. Inti atom anu ngumpul ampir kabéh massa na. Ieu diwangun ku proton jeung neutron pakait sareng pasukan nuklir.

Naha kasebut nyaéta dimungkinkeun pikeun beuratna atom

Tétéla nu unggal atom boga massa. Contona, éta tina hidrogén 1,67h10 ^-24 ieu malah hese ngabayangkeun kumaha leutik nilai ieu. Manggihkeun beurat obyék, ulah make timbangan, sarta osilator nu mangrupakeun nanotube karbon. Keur ngitung beurat atom jeung molekul nu leuwih kuantitas merenah teh beurat relatif. Ieu nembongkeun sabaraha kali beurat molekul atawa atom leuwih ti 1/12 tina atom karbon, nu 1,66h10 ^-27 kg. beurat atom rélatif disebut dina tabel periodik unsur kimiawi, sarta maranéhna teu boga dimensi.

Élmuwan téh ogé sadar yén beurat atom unsur kimia - nyaeta jumlah massa rata isotop. Nembongan, di alam ieu unsur hiji unit unsur kimia bisa mibanda beurat béda. Kituna teh biaya tina inti tina partikel struktural sapertos sarua.

Elmuwan geus kapanggih yén isotop béda dina Jumlah neutron dina inti tur inti ngecas aranjeunna identik. Contona, atom klorin, ngabogaan massa 35 ngandung 18 neutron jeung 17 proton, sarta kalawan massa 37 - 20 proton jeung 17 neutron. Loba unsur kimia anu campuran tina isotop. Contona, zat basajan kayaning kalium, argon, oksigén dikandung dina atom komposisi na ngalambangkeun 3 isotop béda.

Tekad of atomicity

Cai mibanda sababaraha tafsir. Mertimbangkeun naon anu dimaksud ku istilah ieu dina kimia. Mun atom tina unsur kimia bisa sahenteuna momentarily aya dina isolasi, teu condong ngahasilkeun partikel leuwih kompleks - molekul, teras urang nyebutkeun yén zat sapertos gaduh hiji struktur atom. Contona, multi-tahap réaksi chlorination métana. Hal ieu loba dipaké dina kimia sintetis organik keur turunan halogén utama: dichloromethane, karbon tetrachloride. Hal ieu dibeulah molekul klorin jeung atom ngabogaan réaktivitas tinggi. Aranjeunna ngancurkeun beungkeut sigma sakaligus dina molekulna métana, nyadiakeun réaksi ranté substitusi.

conto sejen tina prosés kimia ngabogaan pentingna hébat dina industri - pamakéan hidrogén péroxida salaku disinféktan na pemutihan agén. Tekad oksigén atom salaku produk dipegatkeunana hidrogén péroxida lumangsung dina duanana sél cicing (ku énzim Katalase), sarta di laboratorium. oksigén atom qualitatively ditangtukeun ku sipat antioksidan tinggi sarta pangabisa maranéhna pikeun ngancurkeun agén pathogenic: Baktéri, fungi jeung spora maranéhanana.

Kumaha amplop nuklir

Simkuring geus pernah kapanggih yén Unit struktural unsur kimia boga struktur kompléks. Sabudeureun partikel inti positif-muatan revolve éléktron négatip. The Hadiah Nobel Niels Bohr, dumasar téori kuantum cahaya, dijieun pangajaran a, wherein nu characterization sarta idéntifikasi atom nyaéta kieu: éléktron pindah sabudeureun nukleus hijina di jalur dibereskeun tangtu dina hal ieu teu radiate énergi. Bohr, ilmuwan geus ditémbongkeun yén partikel microworld, anu ngawengku atom jeung molekul teu taat hukum valid keur diobrolkeun badag - objék makrokosmos.

Struktur cangkang éléktron tina particulates geus diajarkeun di tulak on élmuwan fisika kuantum kayaning Hund, Pauli Klechkovskii. Kusabab eta jadi dipikawanoh yén éléktron nyieun gerak rotational sabudeureun intina teu kacau, tapi dina jalur dibereskeun tangtu. Pauli kapanggih yen dina hiji tingkat énergi tunggal dina unggal orbital s na, p, d, f dina sél éléktronik bisa jadi teu leuwih ti dua partikel boga muatan négatip tina sabalikna spin nilai + ½ na - ½.

aturan Hund urang dipedar kumaha eusian éléktron na orbital jeung tingkat énergi anu sarua.

Prinsip Aufbau, disebut oge aturan n + l, ngajelaskeun kumaha orbital kaeusi multielectron atom (elemen 5, 6, 7 siklus). Sadaya regularities luhur dilayanan salaku dasar téoritis ngeunaan unsur kimia dijieun ku Dmitriem Mendeleevym.

gelar oksidasi

Éta konsép fundaméntal dina kimia sarta ngajelaskeun kaayaan hiji atom dina molekul. Definisi modérn darajat oksidasi atom nyaéta saperti kieu: muatan kasebut atom dina molekul, nu diitung dumasar kana konsep nu molekulna boga ukur komposisi ionik conditioned.

oksidasi bisa dikedalkeun ku hiji integer atawa angka pecahan, hiji nilai positif, négatip atawa nol. Dina kalolobaan atom unsur kimia gaduh sababaraha nagara bagian oksidasi. Contona, nitrogén nyaéta -3, -2, 0, +1, +2, +3, +4, +5. Tapi unsur sapertos hiji, kayaning fluorine, dina sakabéh sanyawa na boga ngan hiji kaayaan oksidasi sarua -1. Lamun geus dibere zat basajan, kaayaan oksidasi miboga nol. kuantitas kimiawi ieu merenah ngagunakeun pikeun klasifikasi zat sarta pikeun nerangkeun sipat maranéhanana. Dina kalolobaan kasus, nu gelar oksidasi kimia nu dipake di nyetel réaksi persamaan rédoks.

Sipat atom

Hatur nuhun kana pamanggihan fisika kuantum, anu harti modéren tina atom nu dumasar kana téori Ivanenko na Gapon E, supplemented ku fakta ilmiah di handap. Struktur hiji inti atom henteu robah salila réaksi kimiawi. robah mangaruhan mung éléktron na orbital cicing. Struktur maranéhanana bisa attributed ka loba pasipatan fisik jeung kimia zat. Mun éléktron daun orbit cicing na proceeds ka orbital ku énergi atom sapertos luhur disebutna bungah.

Ieu kudu dicatet yén éléktron teu kaci lila on orbital non-core ieu. Balik ka orbit cicing anak, éléktron emits nu kuantum énergi. Ulikan ngeunaan ciri sapertos sahiji unit struktural unsur kimiawi sakumaha pangirut éléktron, Éléktronégativitas, tanaga ionisasi, geus diwenangkeun élmuwan teu ukur keur nangtukeun atom minangka mikrokosmos partikel penting, tapi ogé diwenangkeun aranjeunna keur ngajelaskeun kamampuh atom pikeun ngabentuk kaayaan molekular stabil sarta energetically leuwih nguntungkeun zat, konsekuensi mungkin tina nyieun tipe sagala beungkeut kimia stabil: ionik, kovalén-polar na apolar, donor-akséptor (salaku spésiés kovalén beungkeutan) jeung m etallicheskoy. Kiwari dimungkinkeun nangtukeun pasipatan fisik jeung kimia pangpentingna logam.

Eta diadegkeun sacara ékspériméntal anu ukuran tina hiji atom bisa rupa-rupa. Kabéh bakal gumantung kana molekul nu eta geus kaasup. Ngaliwatan X-ray analisis difraksi bisa ngitung jarak antara atom dina sanyawa kimia, kitu ogé diajar radius Unit unsur struktural. Owning pola of change of radii tina atom ngandung dina periode atawa group of unsur kimia, kasebut nyaéta dimungkinkeun pikeun ngaduga pasipatan fisik jeung kimia maranéhanana. Contona, dina période kalayan ngaronjatna inti atom ngecas panurunan radii maranéhna ( "atom komprési"), sarta ku kituna ngaleuleuskeun sipat logam tina sanyawaan, jeung nonmetallic amplified.

Ku kituna, pangaweruh ngeunaan struktur atom bisa akurat nangtukeun pasipatan fisik jeung kimia sadaya elemen kaasup dina sistim periodik unsur.