Determinatioun vun Atomer a Molekülle. Definitioun vun engem Atom bis 1932

Start vum antike Period an d'Mëtt vum 18. Joerhonnert, Wëssenschaft vun der Notioun dominéiert war, dass Atom - e ëm vun egal dat kann net erwaart. Englesch Wëssenschaftler an naturalist, an D. Dalton huet eng Definitioun vum Atom als klengste Deel vun engem chemeschen Element. Anzegoen Lomonosov a senger atomarer a molekulare Schwësterpartei gebass eng Definitioun vum Atom a Protein ginn. Hie war iwwerzeegt, datt d'Protein, déi hie "corpuscles", komponéiert vun "Elementer" genannt - Atomer - an konstante Weeër geleet ginn.

D. I. Mendeleev gegleeft datt dëst subunit Substanzen, datt d'Material Welt nohuelen, all sengen Eegeschafte datt nëmmen wann et zu Divisioun net Thema ass. An dësem Artikel, definéieren mir en Objet als eng Aart vun Atom, an studéieren sengen Eegeschaften.

Hannergrond vun der Theorie vun der atomarer Struktur

Am 19. Joerhonnert, ass et wéi der Ausso op der indivisibility vum Atom iwwerall unerkannt. Meescht Wëssenschaftler gegleeft datt den Deelchen vun engem chemeschen Element kengem Ëmstänn kann net an Atomer vun aneren Elementer transforméiert ginn. Dës Iddien waren d'Basis op där Basis huet sech d'Definitioun vun engem Atom bis 1932. Am spéiden 19. Joerhonnert an Wëssenschaft hunn fundamental Entdeckungen gi war, datt dës Vue geännert. Éischt vun all, an 1897 hat de britesche Physiker J. J. Thomson den Elektronen entdeckt. Dës Tatsaach ass grondsätzléch Wëssenschaftler 'Iddien iwwer indivisibel Deel vun den chemeschen Element geännert.

Wéi déi Atom komplex Struktur ze beweisen

Och virun der Entdeckung vun der Elektronen , averstanen Wëssenschaftler eestëmmeg datt d'Atomer keng Vitesse hun. Dann, war et fonnt dass Elektronepueren einfach aus all Wonsch chemeschen Element ënnerscheeden sinn. Si kënnen an enger Flam fonnt ginn, si wwerreeche vun elektresche Stroum sinn, Fräisetzung si Substanzen während x-Ray Stralung.

Mä wann der Elektronepueren Deel vun all ouni Ausnam sinn, an negativ gelueden Atomer, also, an engem Atom do sinn e puer Deelchen datt si sécher e positiven Vitesse ze hunn, soss géif Atomer net elektresch neutral ginn. Ze hëllefen d'Struktur vum Atom ergrënnen huet eng kierperlech Phänomen als Radioaktivitéit gehollef. Et huet déi richteg Definitioun vum Atom an der Physik, an da Chimie.

D'onsichtbar Strahlen

Franséisch Physiker A. Becquerel war déi éischt de Phänomen vun der Emissioun vun Atomer vun e puer chemesch Elementer, visuell onsichtbar Strahlen ze beschreiwen. Si ioniséieren der Loft virum Goal de Material, dauernd blackening vun Fotografie Placke. Méi spéit, de Curies an Rutherford fonnt datt radioaktiv Substanzen an Atomer vun aner chemesch Elementer transforméiert ginn (wéi Uran - Neptunium).

Radioaktiv Stralung ass nonuniform zu Zesummesetzung: Alpha Deelchen, Beta Deelchen, Gammablëtz Strahlen. Sou, bewisen de Phänomen vun Radioaktivitéit datt d'periodesch Dësch vun Elementer Deelchen eng komplex Struktur hunn. Dës Tatsaach ëmmer zu der Definitioun vum Atom feieren Ännerungen. Wat Deelchen ass en Atom ass, kritt vun Rutherford nei wëssenschaftlech Fakten kritt? D'Äntwert op dës Fro huet sech d'proposéiert Léier nuklear Modell vum Atom, no där ronderëm de positiv-Attack Keimzell Elektronepueren plënneren.

Contradictions Rutherford Modell

D'Theorie vun de Wëssenschaftler, trotz hiren mëttelméisseg Charakter, konnt net objektiv Atom definéieren. Hir Conclusiounen goufen Géigendeel zu der fundamental Gesetzer vun Thermodyanmik, laut deem all vun der Elektronepueren Merkur d'Käre verléieren hir Energie an, wéi et kann, desto oder spéider op him ze falen hunn. Atom an dësem Fall zerstéiert. Dat ass eigentlech net de Fall, well d'Chemikalien an Deelchen aus wat se gemaach sinn, fir eng laang Zäit an der Natur existéieren. Inexplicably Atom sou Determinatioun baséiert op der Theorie vun Rutherford, wéi och de Phänomen dat geschitt, wann waarm einfach Substanzen leeschtungsfrëndlech duerch eng Mechanik akkurat laanschtgoungen. Der atomarer Spektren an der selwechter Zäit gemaach eng linear Form hunn. Dëst gemëschte mat der Rutherford Modell vum Atom, no deem de Spektrum kontinuéierlech gin hätt. No de Konzepter vun Quantemechanik, presentéieren Elektronepueren an d'Keimzell sinn net als Punkt Objete charakteriséiert wéi och d'Form vun den Elektronen Wollek mussen.

Meeschter seng Dicht an engem bestëmmte nët gehat ronderëm Keimzell, a gëtt als de Standuert vun engem ëm bei enger bestëmmter Zäit ze ginn. Och, et fonnt dass Atom, sinn Elektronepueren an Schichten arrangéiert. D'Zuel vun Schichten kënnen duerch wëssen d'Zuel vun der Zäit, an där d'Element am Periodesystem D. I. Mendeleeva System alles ginn. Zum Beispill, ass d'bréchege phosphorhaltege Atom 15 Elektronepueren an huet dräi Niveauen Energie. Der Luucht, wat d'Zuel vun Energie Niveauen bestëmmt ass d'Haapt Quantephysik Zuel genannt.

Et war experimentally etabléiert, datt d'Energie Niveau vun Elektronepueren, meeschten Kär läit, déi ënnescht Energie hunn. All Energie Haus ass ënnerdeelt an Ënner-Niveau, an se, am Tour, op der orbitals. Elektronepueren bei verschiddene orbitals etabléiert sinn hunn déi selwecht Form Wolleken (den, p, d, f).

Baséiert op der vergiess, kënnt et, datt d'Form vun der Wollek Elektronen net arbiträr kann. Et ass streng no de Bunnen sech Quantephysik Zuel. Mir Foto och, datt de Staat vun der Elektronen un de particulate och vun zwee Wäerter alles ass - Magnéitfeld an Quantephysik Zuelen spin. Déi éischt baséiert op den Erwin Schrödinger Equatioun a karakteriséiert d'raimlech Orientatioun vun der Elektronen Wollek op der Basis vun der dräi-dimensionality vun eiser Welt. Déi zweet Luucht - d'Zuel vun spin op et der Rotatioun d'Elektronen bestëmmen ëm hir Achs oder Konter no dréien.

D'Entdeckung vum Neutronestär

Duerch d'Aarbecht vun D. Chadwick, wou se an 1932, war et eng nei Definitioun vum Atom an Chimie a Physik ginn. An hir wëssenschaftlech Experimenter bewisen huet, dass am Rëss Polonium Stralung vun den Deelercher mussen keng Vitesse ass, der Mass 1.008665 ëmmer existeiert. Eng nei Elementar- ëm huet sech d'Neutronestär genannt. Hir Entdeckung an Etude vun sengen Eegeschafte Nodeems de sowjetesche Wëssenschaftler V. Gapon an Ivanenko eng nei Theorie vun der Struktur vun der atomarer Keimzell schafen, mat protons an neutrons.

No déi nei Theorie, d'Substanz Bestëmmung hu folgend Atom eng strukturell Eenheet vun der chemeschen Element Form, aus engem Kär ronderëm et Plënneren protons, neutrons an aawer mat. D'Zuel vun de positiven Deelchen am helle ass dem ordinal Zuel vun den chemeschen Element am System periodesch ëmmer gläich.

Spéit Professer Zhdanov a sengem Experimenter bestätegt, datt ënner dem Afloss vun schwéier kosmescher Stralung, atomarer Kären an protons an neutrons SPLIT sinn. Zousätzlech, huet et bewisen ass, dass d'Kräften dës Elementar- Deelchen am helle Holding, et extrem Energie-intensiv ass. Si Akt op ganz kuerz Distanzen (vun der Commande vun 10 ^-23 cm), genannt nuklear. Wéi virdrun erwähnt, vun anzegoen Lomonosov gebass eng Definitioun vum Atom an der Protein op der Basis vun wëssenschaftlech Fakten him bekannt ginn.

Moment unerkannt als dëse Modell: Atom besteet aus engem helle an Elektronepueren ronderëm et an engem streng definéiert Weeër bewegt - orbitals. Elektronepueren an der selwechter Zäit weise d'Eegeschafte vun souwuel den Deelchen an Wellen, dat ass, hunn eng duebel Natur. Keimzell vun engem Atom ass bal all seng Mass konzentréiert. Et besteet aus protons an neutrons mat nuklear Kräften assoziéiert.

Ob et méiglech Atom geschéngt

Et stellt sech eraus, datt all Atom Mass huet. Zum Beispill, ass et vum Waasserstoff 1,67h10 ^-24 war och schwéier wéi kleng dëse Wäert virzestellen. Fir d'Gewiicht vun der Objet fannen, benotzen net der Lountabell, an der Oszilléierer, déi eng ass Kuelestoff nanotube. d'Gewiicht vum Atom an der Protein méi praktesch Quantitéit ass d'relativ Gewiicht ze berechnen. Et weist wéivill mol d'Gewiicht vun engem Protein oder en Atom méi wéi 1/12 vun der Kuelestoff Atom, déi 1,66h10 ^-27 kg ass. Relativ atomarer schwéier sinn am periodesch Dësch vun chemesch Elementer ginn, a si hu keen Dimensioun.

Wëssenschaftler sinn och bewosst dass de Partikele Gewiicht vun engem chemeschen Element - ass der Moyenne Mass Zuel vun Isotopen. Et schéngt, an der Natur vun engem Eenheet vun engem chemeschen Element kann verschidden Sonnemassen hunn. Also d'Käschten vun der Käre vun esou strukturell ëm selwecht.

Wëssenschaftler hunn erausfonnt, datt d'Isotopen am Zuel vun neutrons am helle ënnerscheeden a Käre Vitesse ass se sëlwecht. Zum Beispill, eng Chlor Atom, aus enger Mass 35 no 18 neutrons an 17 protons, a mat enger Mass vun 37 - 20 protons an 17 neutrons. Vill chemesch Elementer sinn Dampgemësch vun Isotopen. Zum Beispill, einfach Substanze wéi KaliumiodidPëlle, Argon, Sauerstoff an hir Zesummesetzung Atomer aus representéiert 3 verschidden Isotop.

Determinatioun vun atomicity

Et huet e puer Interpretatiounen. Betruecht wat duerch dëse Begrëff am Chimie gemengt ass. Wann d'Atomer vun engem chemeschen Element kann op d'mannst momentarily an Isolatioun existéieren, éischter net méi komplex Deelchen zu Form - Molekülle, da soe mer, dass esou Substanzen enger atomarer Struktur hunn. Zum Beispill, Multi-Etapp chlorination Reaktioun vu Methan. dichloromethane, Kuelestoff tetrachloride: Et ass dagsiwwer an organesch Chimie syntheteschen fir déi grouss halogen dësem Projet benotzt. Et ass SPLIT Chlor Molekülle zu Atomer héich ofbaubar mussen. Si zerstéieren Fläch Obligatiounen am Methan Protein, enger Kette wéilt eng Reaktioun suergt.

Anert Beispill vun engem chemesche Prozess grouss Bedeitung mussen an der Industrie - de Gebrauch vun Waasserstoff Hem als disinfectant an Bleechmëttelen Agent. Determinatioun vun atomarer Sauerstoff als Rëss Produit vu Waasserstoff Hem existeiert an souwuel de liewen Zellen (vun der Aktivitéit catalase), an am Labo. Atomarer Sauerstoff qualitativ duerch hir héich neier Étude Eegeschafte sech an seng Spiller drop agestallt pathogenic Agenten ze zerstéieren: Bakterien, souzen an hire Spore.

Wéi d'nuklear Enveloppe

Mir hunn virdrun fonnt dass d'strukturell Eenheet vun engem chemeschen Element eng komplex Struktur huet. Ronderëm d'positiv-Attack Keimzell Deelchen Moudemark negativ Elektronepueren. De Nobelpräis Niels Bohr, baséiert op Quantephysik Theorie vum Liicht, eng Léier, Hellef der characterization an Identifikatioun vun Atomer sinn wéi follegt: Elektronepueren nëmmen bei bestëmmten fix Weeër an dësem Fall verspreet nët Energie ronderëm den helle bewegt. Bohr, hunn Wëssenschaftler gewisen, datt d'Deelercher vun der microworld, déi Atomer a Molekülle och nët de Gesetzer valabel fir grouss Kierper sou weit - macrocosm Objeten.

D'Struktur vun den Elektronen Deckele vun particulates huet an Aarbechten op Quantephysik Physik Wëssenschaftler wéi Hund, Pauli Klechkovskii studéiert ginn. Well et bekannt gouf, datt de Elektronepueren ronderëm den helle der Rotatiounsachs Motioun maachen ass net Unificatioun, mä op verschidde fix Weeër. Pauli fonnt datt bannent engem eenzege Energie Niveau bei all vu sengem orbitals s, p, d, f an elektronesch Zellen kann keen méi wéi zwee negativ gelueden Deelercher vun Géigendeel spin Wäert + ½ an - ½.

Hund d'Regel erkläert wéi Elektronen orbitals mat der selwechter Energie Niveau ze fëllen.

Aufbau Prinzip, genannt och d'Regel n + l, erklären wéi gefëllt orbitals multielectron Atomer (Elementer 5, 6, 7 Kreeslafwirtschaft). All vun der uewen regularities war den theoretesch Basis vun chemesch Elementer vun Dmitriem Mendeleevym geschaf.

oxydéiert Ofschloss

Et ass eng fundamental Konzept an Chimie a beschreift den Zoustand vun engem Atom an engem Protein. Déi modern Definitioun vum Ofschloss vun oxydéiert vum Atom ass wéi follegt: d'Vitesse ass Atomer an der Protein bedingt, déi op der Konzepter baséiert berechent gëtt, datt e Protein nëmmen den ionic Kompositioun huet.

D'oxydéiert kann duerch eng ganz oder engem fractional Zuel, e positiven, negativen oder null Wäerter ausgedréckt ginn. Am meeschten Atomer vun chemesch Elementer hunn e puer oxydéiert Staaten. Zum Beispill, Stéckstoff ass -3, -2, 0, +1, +2, +3, +4, +5. Mä esou eng Element, wéi Fluor, an all vu sengem awer huet nëmmen eent oxydéiert Staat gläich ze -1. Wann et ass eng einfach Substanz, seng oxydéiert Staat null presentéiert. Dëse chemesche Quantitéite praktesch fir d'Klassifikatioun vun Substanzen ze benotzen an hire Besëtz ze beschreiwen. Am meeschten Fäll, vun Kader an Equatioune redox Reaktioune der oxydéiert Ofschloss vun der Chimie gebraucht.

D'Eegeschafte vun Atomer

Dank der Entdeckungen vun Quantephysik Physik, déi modern Definitioun vum Atom, déi op der Theorie Ivanenko an Gapon E, ergänzt duerch déi folgend wëssenschaftlech Fakten baséiert ass. D'Struktur vun enger atomarer ervirgaangen ass während de chemesche Reaktioune net geännert. D'Ännerung betrëfft nëmmen déi permanent Elektronen orbitals. Hir Struktur kënnen ze vill physesch a chemesch Eegeschaften vun Substanzen zougeschriwwen ginn. Wann den Elektronen eng permanent Ëmlafbunn Blieder an Erléis un Sonn mat enger héijer Energie esou Atom ass opgereegt genannt.

Et soll feststellen, dass der aawer net laang op dës Net-Kär orbitals kann. Zréckgoen un hir permanent Ëmlafbunn, schéckt den Elektronen der Quantephysik vun Energie. D'Etude vun esou Charakteristiken vun der strukturell Unitéiten vun chemesch Elementer den Elektronen Affinitéit, electronegativity, Eegeliichten Energie, huet Wëssenschaftler nëmmen erlaabt net Atom als essentiel ëm Aart ze definéieren, awer och erlaabt hinnen d'Fähegkeet vun Atomer ze erklären e stabil a energetically méi gënschteg molekulare Staat egal ze Form, eng méiglech Konsequenz vun all Zort vun stabil chemesche Obligatiounen schafen: ionic, covalent-Jets a apolar, Donateur-acceptor (als covalent Numm Arten) an m etallicheskoy. De Fonds bestëmmt déi wichtegst physesch a chemesch Eegeschaften vun Metaller.

Et war experimentally etabléiert, datt d'Gréisst vun engem Atom variéiere kann. All wäert op der Protein hänkt an wat et mat abegraff ass. Duerch X-Ray kann akkurat Analyse der Distanz tëscht Atomer an engem chemesche Facettenaen Berechent, souwéi Radius strukturell Element Eenheet léieren. Besëtz Mustere vun Verännerung vun Radie vun der an der Period aus Atomer oder der Grupp vu chemeschen Elementer, ass et méiglech hir physesch a chemesch Eegeschaften ze Viraus. Zum Beispill, Vitesse an Perioden mat waarden atomarer Keimzell hir Radie erofgoen ( "externen Kompressor Atom"), an dofir de Metallkugele Eegeschafte vun der awer schwächen, an nonmetallic Kick.

Sou, Wëssen vun der Struktur vum Atom kann de kierperlech a chemeschen Eegeschafte vun all Elementer präziist bestëmmen am periodesch System vun Elementer mat abegraff.