Atom chìmica - una ... Model di u atomu. struttura di l 'atomu

Una circa a la natura di l 'ambienti accuminciò a visita' umanità longu nanzu u heyday di a civilisazione muderna. Prima, genti hannu pinsa circa l 'esistenza di qualchi putere supiriuri, ca, si crideva, predetermined i meia. Ma abbastanza prestu, li filòsufi e parrini si messe à riflette à u fattu di ciò chì, in fatti, hè l 'assai Tissu di esistenza. Trent'anni hannu statu misi, ma in un scopu storicu addivintò duminanti atomicu.

Cosa hè u atomu in chìmica? Stu, oltri ca comu tutti i temi ligata noi vi discurremu a stu articulu. Avemu speranza chì in lu voi vi truvà risposte à tutte e to dumande.

U fundatore di a tiuria di atomicu

Induve principia u lezziò di prima chìmica? A struttura di un atomu - hè u tema principale. You rammintatu chì a parolla "atomu" hè traduttu da u lingua greca comu "indivisible". Avà, tanti stòrici crìdinu ca la prima pruposta la tiuria, chi disse: certi di i particeddi Petricaghju chi make up tuttu ciò chì esisti, Democritus. Campava à u quintu seculu aC.

Per disgrazia, l 'di stu suprattuttu Pitàgura guasi nunda hè cunnisciutu. Ùn ci hè arrivatu ogni surgente scritti di quelli tempi. È per via di li cchiù granni studiusi di u so tempu, 'idei, avemu à amparà solu da l' òpiri d 'Aristòtili, Platoni e àutri pensatori Grecu.

So i nostri tema - "A struttura di l 'atomu." In chìmica, micca tutti avianu évaluation altu, ma tanti arricurdari ca tutti l 'cuegghiè di l' antichi scentifichi stati custruiti solu nantu inferences. Democritus ùn hè l 'eccezzioni.

As I discurria Democritus?

A so logica hè assai sèmplice, è à u listessu tempu brillanti. Pensa chì avete u cuteddu short in u mondu sanu. Voi pigghiari nu pumu, per esempiu, e poi cumincià a taglio lu: dui metà in quarti, avemu li dinò ... In una parolla, prima o poi dariti un libre, fette di spissori chì cuntinueghjanu à sparte li hà digià impussibuli. Quì si sarà atomu indivisible. In chìmica, issu vulè hè cunsidarata vera quasi à a fine di u 19u seculu.

From Democritus à idei muderni

It S'avissi a nutari chi da l 'antichi li cuncetti Grecu di u microcosimu firmati solu una parolla "atomu". Avà tutti i schoolchild sà chì u mondu ingiru à noi hè cumpostu di più fundamentali è inghjuliati. In più, da u puntu di scenza muderna, la tiurìa di Democritus hè nunda di più di un postu mìticu hypothetical càlculu, micca suppurtatu da propriu micca tistimunianzi. Tuttavia, in quelli ghjorni, ùn ci era micca microscopes Emissio, tantu pì lu da altri mezi à i Pitàgura ùn avissi successu.

A prima suspetti chì Democritus hè primurosu di dritta ci à u alchimista. Si scopri subitu chì parechji di i prudutti rumpiri falà in cumpunenti semplici duranti la riazzioni. In agghiunta, lu purtaru siveri regularities chimichi di sti prucessi. Cusì, si n'addunau chi lu pigghia 'ottu Fraction massa di ossigenu è unu di' acqua - gocce (lege di Avogadro).

In lu medievu, ogni duttrina materialist, cumpresi i tiurìa di Democritus, sparghjera è di sviluppu ùn avvicinà à tutti. È solu in lu XVIII seculu, scentifichi sò novu turnaru a la tiurìa atomicu. By lu tempu lu chimicu Lavoisier, u nostru gran M. V. Lomonosov è talentu fisicu English D. Caduti (chì noi vi discurremu traballat), sò convincingly manifestanti à prò di i so culleghi u rialità di atomi. Si deve esse datu mpurtanza chi ancu in i Caracciolo tiuria atomicu 18u seculu, per un longu tempu parechji menti suprattuttu di ddu tempu seriamenti cunziddiratu.

Ricchi era, ma ancu sti gran scentifichi ùn sò ancu affacciari lu tiurìa di l 'esempiu di l' atomu, mentre ch'ellu era cunsidarata una e râ particedda indivisible, u fundamentu di tuttu.

Sfurtunatamente, spirimenti chimichi micca pussutu determinà chjaramente i rialità di u cunversione di qualchi atomi in altri prudutti. Eppuru a scienza, fundamintale in a studiari a struttura di atomi hè pricisamenti chìmica. Atumi e mulèculi sò statu studiatu per un longu tempu, un brillanti scentifichi Russian, senza chì hè impussìbuli di pinsà la scienza muderna.

A duttrina D. I. Mendeleeva

A funzione tempurale in lu sviluppu di la duttrina atomicu ghjucatu D. I. Mendeleev, chì in u 1869 creatu u so sistemu periodic brillanti. A tiurìa hè stata prisentata à a cumunità scientifica, chi non solu ùn rifiutà, ma iputesi raggiunevuli complement tutti materialists. Digià in u 19u seculu, scinziati rinisceru a pruvà l 'esistenza di elettroni. Tutti issi scuperti purtau lu megghiu menti di u 20u seculu, a studiari seriamenti u atomu. In chìmica stu tempu hè marcatu dinù da assai di scuperte.

Ma la duttrina di Mendeleyev hè priziosu micca solu à issi. Hè sempri sapi pricisamenti comu la forma atomi di diversi elementi chimichi. Ma lu gran scinziatu Russian rinisciu a fàrici conclusively ch'elli sò tutti, senza eccezzioni, sò èssiri culligata cu iddi.

apertura Piazza Caduti

Ma à esse capaci di a ntirpritari l 'parechje dati disparate pudia solu Dzhon Caduti, chjamatu hè sempre mpressa in la scuperta di la liggi stessa. Tipicamenti, scentifichi anu studiatu solu u cumpurtamentu di Steuern, ma u catalogu di interessi era tantu largu. In 1808 accuminza pubbricannu u so novu travagliu di primura.

It Daltons pensa chì ogni elementu chimicu currisponde à un atomu specifichi. Ma lu scinziatu, comu Democritus tanti seculi nanzu iddu, sempri pinsatu chì si sò cumpletamenti vanu. In u so tanti draughts disigna diagrammatic, in u quali l 'atomi rapprisintatu in la forma di Pio sèmplice. Stu scopu, chì urighjinaria di più cà 2.500 anni fa, durau nzinu a l 'attuali ghjornu! Tuttavia, solu pocu pocu hè statu scupertu veru spechju a struttura di l 'atomu. Chemistry (Grade 9 in particulare) ancu oghje hè largamente guidata da l 'idei chì sò prima cunzunanti in u 18u seculu.

cunfirma spirimintali di u divisibilità di atomi

Tuttavia, quasi tutti i scentifichi cridiani chì u atomu sin'à a fine di u 19u seculu - u limitu di cavallieri chì ùn ci hè nunda. Pinsaru chi li basi di tutte e creazione hè appuntu lu. Stu statu facilitated da una varietà di sperienze: tuttu ciò chì unu pò diri, ma chiddu cancia hè solu la mulècula, mentri l 'acqua cu l' atomi di u bè ùn oa costa nunda chì ùn pudia esse spiegata simpricimenti chìmica. A struttura di atomi di carboniu, per esempiu, si mantene cumplitamenti finz'a ancu in parechji stati allotropic.

In cortu, per un bellu pezzu, ci hè propriu nuddu dati spirimintali chì almenu dinò cunfirmatu suspetti di qualchi scentifichi chì ci sò qualchi particeddi di più fundamentali. Solu in u 19u seculu (micca almenu, grazi à i mistieri di u Inglese curies) hè statu dimustratu chì sottu à certi cundizioni di u atomi di unu elementu pò esse trasfurmatu in l 'altri. Ste scuperte furmari li basi d 'idei muderni circa di u mondu ingiru à noi.

Pàssula è puddings

In u 1897, George. Thomson, English fisicu, hè statu trovu chì in ogni atomu ci hè una certa quantità di particeddi incaricata negatively, ch'ellu dinù chjamatu "elettroni". Digià in lu 1904, lu scinziatu creatu u primu mudellu atomicu, chì hè megghiu canusciuta sutta l 'appillazioni "plum pudding". U nomu veni rifletti quasi dapoi u criticu. Basatu nantu a tiuria di l'atomu in chìmica l'Thomson - ghjè un "vasu" cun truvava uniformly distribuite rispunsevule è elettroni.

Nutate bè chì stu mudellu hè in circulazioni ancu in u 20u seculu. Poi si vutau fora chì era propriu male. Sempri, era u primu tintativu attenti a omu (è nant'à una basa scientifica) à ricreà dinò u microcosimu circondu, fanni un mudellu di l 'atomu, arquantu semplice è chjara.

spirimenti Curie

Hè cridiani chì u coppiu, Pierre è Mariya Kyuri stabilitu u fundamentu di a fisica atomicu. Di sicuru, a cuntribuzione di issi omi di locu, in fatti sacrificà a so salute, è a vita, ùn si pò underestimated, ma i so spirienzi era luntanu di più fundamentali. Casi simultaneously cun Rutherford si mustrò chì atomu - hè assai più cumplicatu è a struttura hétérogène. U fenomenu di a radiuattività, ch'elli sbulicatu, chì l'avvinta e cultura.

À u principiu di u 1898, maria, pubbricatu lu primu articulu cunsacratu à radiazzioni. Soon Santa Maria è Per Kyuri aghju amparatu chì un mistu di cumposti chlorinated di natural e radium, sò cuminciava a cumpariri altri prudutti, l 'esistenza di cui iddu doubted la chìmica ufficiali. A struttura di un atomu hè dipoi iniziatu à esplurà a Seria.

accostu "planetariu"

Finalmenti Rutherford dicisi à fà di metallu pisivu atomu bumbardamentu α-particeddi (Helium cumplitamenti ionized). A scinziatu vota pruposti chì l 'elettroni lume ùn sò in gradu di canciari lu trajectoire di rimusciu particella. Pràtica, l 'dispersion pò causari solu qualchi cumpunenti grùassu chì pò esse cuntatu in u nucleu di i atomu. Di colpu, avemu nutà chì u uriginale Rutherford ùn puderà a canciari la tiuria "di pudding". Stu mudellu di l 'atomu fù cunsidaratu parfetta.

Dunque risultatu chì quasi tutti i particeddi senza prublemi passava à traversu una magre palori d 'argentu, ùn hè suspresu. Chì d'appena divinni prestu chjaru chì certi di i atomi Helium stati deflected sulu 30 °. U Populu ùn hè ciò chì a diri a ddu tempu chìmica. Composition secondu à Thomson atomu vinìa a distribuzioni uniforme di l 'elettroni. Ma stu hè chjaramente cuntrariu à u fenomenu, osserva.

Hè rarissimi, ma qualchi particeddi ripigliò à un angolo, ancu 180 °. Rutherford era in l 'perplexity prufondu. Dopu à tuttu, hè assai contradicted l ' "Pudding", un so rispunsevule chì fù pensa à esse (sicondu a tiuria Thomson) evenly distribuite. Di cunsiguenza, i siti forti accusati chì pudia repel u Helium ionized, era assenza.

Cosa cuegghiè vinutu Rutherford?

Sti circustanzi cunsigghiatu scentifichi a pinsari chi la atomu hè causatu viotu è solu u centru ritruvà qualchi educazione cù un rispunsevule pusitivu - u nòcciulu. È ci hè u mudellu planetariu di u atomu, chì postulates i seguenti:

• Comu avemu digià dettu, si trova in a parti cintrali di u nòcciulu, è u so vulume (parente à a taglia di i atomu stessu), è di pocu cuntu.
• Quasi tuttu di a messa atomicu, oltri ca comu tutti l 'accusa pusitivi sò trovu in u nucleu.
• Elettroni BERTOLINI ingiru. Hè impurtante chì u so numeru hè uguali à u so rispunsevule pusitivu.

tiuria paradossi

All saria bona, ma lu mudellu di l 'atomu ùn pò spiigà a so liccione resilience. Si deve esse rammintai chì l 'elettroni spustà in urbiti cu gran capitalist. By tutti i codici di fisico un oggettu più di tempu, ùn perde u so rispunsevule. Sè noi piglià in contu l 'Postulate di Newton e Maxwell, l' elettroni in generale duvia crumble in lu core, cum'è grandine nant'à a terra.

Di sicuru, ùn tali cosa hè ricurrenza in rialità. Ogni atomu micca solu arquantu risistenti, ma ci pò esse tempu calmu quì, allora ùn raghji ùn vai luntanu. Stu discrepancy hè spiegata da u fattu ca a l 'ОКСО Romance stamu circannu di dumandà li liggi chi sò validu solu in u rispettu di a miccanica classica. Ch'elli si ne fora per atomicu-scala fenomenu ùn sò da appiecà à tutti. È parchì a struttura di l'atomu (Chemistry, Grade 11) autori un'opera à pruvà à spiigà cum'è assai pussibule à e parolle semplice.

duttrina di Bohr

fisicu Danese Niels Bohr has been pruvati chì in u microcosimu ùn pò esse sughjettu à u listessu leghji, u manghjà di i quali sunnu valevule per uggetti macroscopic. Era u so 'idea chì u microcosimu of "generali" parta da liggi quantistica. Di sicuru, tandu ùn ci hè nudda tiuria value stessa, ma Bor intreccia messe i so antenatu, ripurtava i so pinsamenti in la forma di trè Postulate chì "salvate" l 'atomu, si avissi a faceva tombu, s'eddu "vissutu", secondu a tiuria di l'Rutherford. Hè sta tiuria Dane hè a basa di tutti i micànica quantistica.

Postulate di Bohr

• U prima di sti leggi ogni sistemu atomicu ponu esse solu in specifichi stati atomicu, è per ognunu di li un certu valore caratteristica di u energia (E). Sì statu stagnant di u atomu (tranquillu), allura emettini ùn pò.
• A seconda postulate dici chi l 'emissioni di energia di luce si faci solu in casu di passaggiu da un Statu cù più energia, in una di più muderatu. Pràtica, l 'energia isciutu hè uguali à a diffarenza di valori frà dui stati stagnant.

mudellu Niels Bohr di u atomu

scinziatu pruposti in 1913 da u tiuria semiclassical. Hè nutevuli chì in u so fundamentu si chjinò mudellu planetariu di Rutherford, chì pocu nanzu ch'ellu discrittu u atomu di sustanza. Avemu digià dettu chì calculi miccanica classica cuntrariu Rutherford: nant'à u fundamentu di quessa, hè statu capitu chì cù tempu lu littroni hè di sicuru a caduta nantu à a superficia di u atomu.

In ordine à "arrivare attornu a" sta contradizioni, lu scinziatu hà iniziatu un cuncursu spiciali. U so muschi si trova in u fattu chì radiate energy (ca era orvu a cumannari a so cascata), lu littroni pò solu muvimenti in ogni particulari di lunar. Quandu muvimenti comu a so 'altri trajectories accusatu atomi chimichi stà in un statu transducer. Sicondu a tiuria di l'Bohr, tali urbiti sò quelli chì u muvimentu quantitative francese puntu chì era uguali a custanti di Planck.

A tiurìa quantisticu di struttura atomicu

Comu avemu dettu, per data, in u cursu di u tiuria quantisticu di struttura atomicu. Chemistry ùrtimi anni guidata parta da u so. Hè basata nantu à quattru axioms fundamintale.

1. Prima, a duppia (corpus-onda a natura) di lu littroni stessa. Simply misi, la particella bonu e comu l 'uggettu matiriali (un corpuscle), e comu un onda. Comu la particella hà un rispunsevule specifichi è di massa. I mezi di l'elettroni à l 'lueur a cumuna cù onde classica. Sta listessa lunghezza onda (λ) e vilucitati particella (v) pò esse liata à ogni altra da spiciali De Broglie trattendu: λ = h / MV. As tu putissi viju, sugnu - messa di i Emissio.

2. latitude e vilucità di u particeddi di misurari cu pricisioni assuluta hè propriu impussibili. U ditirminatu di più precisamente cuurdinati, u più grande la miseria in i vilucitati. As, parò, è viciversa. Stu fenominu si chiama Heisenberg incertezza, chì ponu esse palesa da i seguenti trattendu: Δx Surnaturel m francese ∙ Δv> ž / 2. Delta X (Δh) spressu pusizioni incertezza Coordonnées in u spaziu. Pràtica, delta dû V (Δv) rapprisenta l 'errore vitezza.

3. Cuntrariusamenti à tutti i cunvinzioni esiste pupulare, l 'elettroni nun passà à traversu un urbiti usu difinutu comu treni in u Orchampt. tiuria Quantum dici ca un Emissio ponu esse in ogni puntu in u spaziu, ma la prubbabbilitati di stu hè sfarente per ogni tantu.

Chì parte di u spaziu direttamente versu u nucleu atomicu in cui sta prubabilità hè cerchi, hè chjamatu u mission. struttura chìmica muderna di a cunchiglia Emissio di atomi di studii da issu puntu di vista. Di sicuru, scuole sò insignati i currettu distribbuzzioni di l 'elettroni, attraverso l' âme, ma, più prubabile, in rialità, si differ truvà un'antra manera.

4. U nòcciulu include un atomu di nucleons (prutoni e neutroni). U numeru cu di l 'elementu in u tavulinu periodic indica u numeru di i prutoni in u so nucleu, è la summa di prutoni e neutroni hè uguali à a messa atomicu. Quì hè quantu à spiecà i dati di u chìmica atomu nucleu di oghje.

U funnaturi dâ miccanica quantistica

Ppi piaciri nutati li scinziati chi fici lu cchiù granni cuntribuzione à u sviluppu di sta mpurtanti settori: lu fisicu Francese Louis de Broglie, Heisenberg Tedesco, Austrian, jattu, lu ngrisi Dirac. All di sti genti vìnniru appressu attribuitu u premiu Nobel.

Eiu in stu pianu si n'andò chìmica? struttura chimica di l'atomu, a maiò parti di ddi anni fu cunziddiratu abbastanza sèmplice: tanti solu in lu 1947 nfini ricunnisciutu i rialtà di l 'esistenza di particeddi elementari.

qualchi cuegghiè

Giniralmenti, quandu vi creà una tiuria value ùn hè senza un matematicu, cum'è tutti sti prucessi pò ssiri calculata solu cù l 'usu di calculi cumplessi. Ma i prublemi maiò ùn hè micca u puntu. L'azzione chì sò discritti da sta tiuria, disponibile micca solu à i nostri sensi, à malgradu tutti i muderni tecnulugia scentifica, ma dinù fantasia.

Nisun omu, ancu qualchi ùn pò pensà azzione in microcosimu, comu si nun ci piaci tuttu u fenomenu, chi noi osservanu in u Macrocosme. Just pensu: l 'ultimi scuparti chì dà mutivu di pigghiarivi li chi esisti lu quarks, neutrinos e autri particeddi funnamintali in u nove-dimensione (!). Cum'è una persona vivono in un spaziu di trè-tridiminsiunali, pò ancu environ discriva u so cumpurtamentu?

À u mumentu, ùn pò s'appoghjanu solu nant'à u matimatica e la putenza di li computers muderni, ca, forsi, sarà usata di simulation micru-mondu. aiuta assai è chìmica: atomicu struttura hà da sicuru esse rivista, dopu à pocu scentifichi travagliendu in stu campu, hà dettu chì a scuperta di un novu tipu di sprimi chimicu.

U cuncettu mudernu di a struttura di l'atomu

Sè vo leghje cun primura tuttu di u sopra, tu forsi iddi sarà capaci di dì ciò chì oghje l'picture of a struttura di atomi mpurtanza. Ma noi vi spiegari: hè assai scambiatu a tiuria di Rutherford, rinfurzata da urdunanze spirianza di Niels Bohr. Simply mette, oghje hè cunsideratu chì l 'elettroni spustà in un statu caòticu, stradelli Antimuffa intornu à u nucleu, chì hè cumposta di neutroni è forzi. Chì parte di u spaziu intornu à ella, in cui lu littroni hè più prubabili la pussibbilità veni chiamatu mission.

Mentre ch'ellu ùn hè micca pussibili à dì propriu cumu vi canciari a nostra cunniscenza di u struttura atomicu in lu futuru. Ogni ghjornu, scentifichi sò travaglià nant'à u penetrazione in i misteri di u microcosimu: lu LHC (Large Hadron Collider), u Premiu Nobel in fisica - tutte e chistu è lu risultatu di dati log.

: Ma ancu avà ùn pudemu pensà è ritrattu apprussimata di ciò chì ancora ammucciari atomi. Hè chjaru solu chì u atomu stessa nant'à u scala di u microcosimu - un mpunenti palazzu Appartement, in cui avemu interrugatu, francu u primu pianu, è ancu tandu ùn cumpritamenti. Casi ogni annu ci sò raporti circa la pussibilità d 'apartura di più è più novu particeddi elementari. Quandu u prucessu di u studiu di atomi sarà cumplitamenti finitu, ùn vi indià a predict unu oghje.

Basta à dì chì i nostri conceptions d 'iddi si messe à cambià solu in lu 1947, quannu lu cusì-chiamatu V-particeddi stati scupertu. Anna di sta genti sulu picca deepened la tiurìa supra lu quali lu 19u seculu, era basatu chìmica. Struttura di u Atom - un puzzle di passiunente suluzione chì s'impatruniscenu di li megghiu menti di l'umanità.