Équipe, Secondaire an Schoulen
Atom Chimie - e ... Model vum Atom. Struktur vum Atom
Gedanken iwwer d'Natur vun der Géigend ugefaang Mënschheet laang virun der Domän vun modern Zivilisatioun ze fueren. Éischt, hu Leit iwwert d'Existenz vun e puer méi héich Muecht spekuléieren, wat, se gegleeft, de ganzen Wiesen Prinzip. Awer flott geschwënn, Philosophen a Paschtéier ugefaang iwwert de Fait vun ze denken wat, an Tatsaach, ass d'ganz Stoff vun Existenz. Theorien hu festgeluegt ginn, mä an engem historeschen Perspektiv gouf atomarer dominant.
De Grënner vun der atomarer Theorie
Wou déi éischt Lektioun Chimie fänkt? D'Struktur vun engem Atom - ass den Haaptgrond Thema. Dir vläicht erënneren, datt d'Wuert "Atom" ass aus der griichescher Sprooch als "indivisibel" iwwersat. Elo, mengen vill Historiker datt den éischten der Theorie proposéiert, wat e puer vun den kleng Deelercher gesot dass alles nohuelen, datt existéiert, Democritus. Hien huet gelieft an de fënneften Joerhonnert v.
Leider ass déi vun dëser mëttelméisseg nogeduecht praktesch näischt bekannt. Et ass net eis keng schrëftlech Quell vun deenen mol erreecht. A wéinst dem gréisste Geléiert seng Zäit, Iddien, muss mer just aus de Wierker vum Aristoteles, Platon an aner griichesch Gaullisme léieren.
Esou eis Thema - "D'Struktur vum Atom." An Chimie no net all héich Bewäertungen, mee vill drun, datt all d'Conclusioune vun der antike Wëssenschaftler sech eleng op inferences gebaut. Democritus war net d'Ausnam.
Wéi ech opgebauten Democritus?
Seng Logik war ganz einfach, mä an der selwechter Zäit iwwerzeegend. Virstellen, datt Dir der sharpest Messer an der Welt hunn. Dir huelt en Apel, zum Beispill, an dann fänken se un Géigewier: zwee gedeelt an Véierel, Gruef hinnen erem ... An engem Wuert, desto oder méi spéit fannt Dir eng hongreg serwéiert vun deck kréien, datt se weiderhin Gruef gëtt schonn onméiglech ginn. Hei ass et indivisibel Atom sinn. An Chimie, ass dëst Affirmatioun richteg schéin op d'Enn vum 19. Joerhonnert als.
Vun Democritus ze modern Iddien
Et soll dat nëmmen "Atom" ee Wuert nach vum antike Griicheland Konzepter vun der Aart feststellen ginn. Elo weess all schoolchild datt d'Welt ronderëm ons ass vu vill méi fundamental a Geldstrofen gemaach huet. Zousätzlech, aus der Perspektiv vun modern Wëssenschaft, huet sech d'Theorie vun Democritus näischt méi wéi eng reng hypothetesch Berechnung, net déi absolut keng Beweiser ënnerstëtzt. an deenen Deeg awer, war et kee Elektronen Mikroskopen, also et duerch aner Mëttel beweisen um nogeduecht net geschitt hunn wier.
Déi éischt Verdacht datt Democritus um chemists eigentlech richteg do ass. Si entdeckt séier, datt vill vun de Substanzen Paus verwandelt an einfach Komponente während der Reaktioun. Zousätzlech, huet et bestëmmt chemesche regularities vun dëse Prozesser. Also gemierkt se, datt et aacht Mass Ëmwandlung vun Sauerstoff ass an eent fir Waasser - Waasserstoff (Avogadro d'Gesetz).
Am Mëttelalter, all materialistescher Schwësterpartei, dorënner d'Theorie vun Democritus, Verdeelung an Entwécklung kéint guer net kréien. An nëmmen an der XVIII Joerhonnert, Wëssenschaftler eemol hunn nees zu der atomarer Theorie zréck. Vun der Zäit d'Chemiker Lavoisier, eis super M. V. Lomonosov an talentéiert Englesch Physiker D. Dalton (déi mir wäerten diskutéieren getrennt), muss hir Kollegen der Realitéit vun Atomer resp bewisen. Et soll ënnerstrach, datt och an der erofgefall 18. Joerhonnert atomarer Theorie fir eng laang Zäit vill mëttelméisseg Geescht vun där Zäit eescht considéréiert.
Egal wat et war, mä och dës super Wëssenschaftler hunn nach net d'Theorie vun der Struktur vum Atom no vir, well hien een a indivisibel ëm considéréiert gouf, d'Basis vun alles.
Leider konnt chemesch Experimenter net kloer d'Realitéit vun der Konversioun vun e puer Atomer an aner Substanze beweisen. Nach déi fundamental Wëssenschaft d'Struktur vun Atomer an studéiert war genee Chimie. Atomer a Molekülle goufen fir eng laang Zäit, eng schéi russesche Wëssenschaftler studéiert, ouni déi et onméiglech ass déi modern Wëssenschaft virzestellen.
Der Schwësterpartei D. I. Mendeleeva
Mä d'Schwësterpartei vun Mendeleyev ass wäertvoll net nëmmen fir dësen. Et ass nach net kloer genee wéi d'Form Atomer vun verschidden chemesch Elementer. Mä de grousse russesche Wëssenschaftler gebass conclusively ze beweisen dass se all sin, ouni Ausnahm, sinn enk mateneen ze dinn.
Ouverture Dalton
Awer ze kënnen der MÉI disparate Donnéeën ze virzegoen konnt nëmmen Dzhon Dalton, deem Numm fir ëmmer an der Entdeckung vun der Gesetz selwer imprinted ass. Typesch hunn studéiert, Wëssenschaftler nëmmen d'Behuele vun Gasen, mä de Gamme vu Interesse et vill breet. An 1808 huet hie seng nei fundamental Aarbecht publizéiert.
Et Daltons ugeholl, datt all chemeschen Element zu engem spezifeschen Atom entsprécht. Mä de Wëssenschaftler, wéi Democritus ville Joerhonnerte virun him gegleeft nach datt si komplett Asterix sinn. An hir vill Wënsch diagrammatic Zeechnungen, an deenen d'Atomer an der Form vun einfache Pellets vertrueden. Dës Iddi, déi virun méi wéi 2500 Joer entstanen, suguer schéin op der presentéieren Dag! Mä nëmmen relativ kuerzem ass et wierklech déif Struktur vum Atom entdeckt. Chimie (Héichwäertege 9 besonnesch) nach ass haut haaptsächlech vun den Iddien guidéiert déi éischt am 18. Joerhonnert monéiert huet.
Experimentell Bestätegung vun der divisibility vun Atomer
Mä bal all Wëssenschaftler gegleeft datt Atom bis zu Enn vum 19. Joerhonnert - de Limit doriwwer eraus déi do näischt ass. Si hu gemengt, datt d'Basis vun all Kreatioun genee ass et. Dëst gouf duerch eng Rei vun Experimenter vereinfacht: wat ee soe kann, mä wat Ännerungen ass nëmmen d'Protein, iwwerdeems de Taux, mat der Atomer vun der Substanz geschéien rauszesichen absolut näischt, dass net einfach Chimie erkläert ginn hätt. D'Struktur vun Kuelestoff Atomer, zum Beispill, bleift onverännert misst och a verschiddene Staaten allotropic.
Bref, fir eng laang Zäit, war et absolut kee experimentell Date datt op d'mannst indirekt Geleeënheet vun e puer Wëssenschaftler confirméiert datt et sinn e puer méi fundamental Deelchen. Nëmmen am 19. Joerhonnert (net mannst merci fir d'Erfahrung vun der Curies) et huet dës dass ënner bestëmmte Konditiounen d'Atomer vun eent Element kann an déi aner transforméiert ginn. Dës Entdeckungen Form der Basis vun modern Iddien iwwer der Welt ronderëm eis.
Raisins an puddings
Am Joer 1897, George. Thomson, Englesch Physiker, war et fonnt dass zu all Atom ass do e bëssen negativ gelueden Deelchen ass, wat hien och "Elektronepueren" genannt. Schonn an 1904, hunn d'Wëssenschaftler den éischte Modell atomarer, wat besser ënnert der Bezeechnung "Plumpudding" bekannt ass. Den Numm ass ganz reflektéiert präziist der Essenz. Baséiert op Thomson d'Theorie vum Atom an Chimie - et ass eng "pompelen" mat uniform verdeelt androen Vitesse an Elektronepueren.
Bedenkt datt dëse Modell vun Circulatioun och am 20. Joerhonnert war. Méi spéit war et aus, dass et absolut falsch war. Nach, war et déi éischt bewosst Versuch (an op eng wëssenschaftlech Basis) ze Mann d'ronderëm Aart, bitt e Modell vum Atom, relativ einfach a kloer ze Sommet.
Experimenter Curie
Et gëtt ugeholl, datt d'Koppel, Pierre an Mariya Kyuri der Fondatioun fir der atomarer Physik geluecht. Natierlech, geaffert de Bäitrag vun dëse Männer vun Genie, an Tatsaach seng Gesondheet a Liewen, kann net ënnerschat ginn, mä hir Erfahrungen wäit méi fundamental goufen. Bal gläichzäiteg mat Rutherford bewisen se dat Atom - ass vill méi komplex a heterogen Struktur. De Phänomen vun der Radioaktivitéit, déi se lant, d'datt doriwwer a schwätzen.
"Planéiterank" Approche
Endlech decidéiert Rutherford Metal Atom bombardéiert α-Deelchen (komplett Moossinstrumenter Helium) ze maachen. E Wëssenschaftler ugeholl eemol, datt d'Liicht Elektronepueren net méiglech sinn d'trajectory vun ëm Dréchnen ofzesécheren. Anere Wierder, verursaache der Dispersioun kann nëmmen e puer ich Komponente datt am Keimzell vum Atom Texter kann. Direkt, Note mir dass d'Original Rutherford net gemaach Fuerderung der "honn" Theorie ofzesécheren. Dëse Modell vum Atom ass exzeptionell considéréiert.
Dofir Resultat, dass bal all d'Deelchen ouni Problemer duerch eng dënn Layer vun Sëlwer huet, et net iwwerrascht ass. Dat ass et gouf just séier kloer, datt e puer vun de Heliumatome sech just 30 ° Richtung. Et war net, wat bei där Zäit Chimie ze soen. Zesummesetzung no Thomson Atom ugeholl eenheetlech Verdeelung vun der Elektronepueren. Mä dat ass kloer Géigendeel zu der observéiert Phänomener.
Et ass extrem rar, mä e puer Deelchen bei engem Wénkel huet näischt aus dëser, och 180 °. Rutherford war am déifste perplexity. No all, Am et staark de "honn", enger Vitesse déi (laut Thomson Theorie) gin supposéiert war gläichméisseg verdeelt. Doduercher, de ongläiche gelueden Siten datt d'Moossinstrumenter Helium repetéiert hätt, net do.
Wat Conclusioune kommen Rutherford?
Dës Ëmstänn Suite Wëssenschaftler ze denken dass Atom meeschtens eidel ass an nëmmen den Zentrum puer Ausbildung mat engem positive Vitesse konzentréieren - de sätzt. An do war de Planetareschen Modell vum Atom, déi folgend z'intégréieren:
- Wéi mer scho gesot hunn, ass et an der Mëtt Deel vum Kär läit, a senger Ausgab (relativ zu der Gréisst vum Atom selwer) ass negligible.
- Quasi all vun der atomarer Mass, wéi och all déi positiv Vitesse ass si am helle fonnt.
- Elektronepueren Moudemark mam Numm ronderëm et. Et ass wichteg, datt hir Zuel an de positiven Vitesse selwecht ass.
Paradoxes Theorie
Natierlech, geschitt keen esou Saach an Realitéit ass. All Atom net nëmmen relativ resistent, mä et kann relativ onlimitéiert Zäit ginn, Hellef kee Stralung net ewech wäert goen. Dës Ënnerscheeder ass duerch de Fait erkläert, dass op de microworld mir Gesetzer ze gëlle si versicht, datt nëmmen am Respekt vun der klassescher Mechanik gülteg sinn. Si war eraus ze atomarer-Skala Phänomener guer net applicabel sinn. A well d'Struktur vum Atom (Chimie, Héichwäertege 11) Magnusson Auteuren probéieren sou vill wéi méiglech an einfachen Wierder ze erklären.
Bohr d'Schwësterpartei
Dänesch Physiker Niels Bohr bewisen gouf bis déi selwecht Gesetzer an der Aart net Sujet kann, dass d'Dispositioune vun deem si valabel fir macroscopic Objeten. Et war seng Iddi, datt d'Aart a vun Quantephysik Gesetzer eleng "guidéiert". Natierlech, da war et kee Quantephysik Theorie selwer, mä Bor ugefaang eigentlech hir Poppo, hir Gedanken a Form vun dräi z'intégréieren ausdrécken datt Atom "gerett", et zwangsleefeg ëmbruecht hätt, wann hien "gelieft" no Rutherford d'Theorie. Et ass dës Theorie Dane huet sech d'Grondlag vun all Quantemechanik.
Bohr d'z'intégréieren
- Déi éischt vun dëse liest keng atomarer System nëmmen an spezifesch atomarer Staaten kann, a fir all vun hinnen eng gewëssen charakteristesche Wäert vun der Energie (E). Wann permanent Staat Atom (roueg), da produzéiert gëtt, kann et net.
- Déi zweet puer seet, datt d'Emissioun vun Liichtjoer Energie existeiert nëmmen am Fall vun Transitioun vun engem Staat mat méi Energie an engem méi moderéiert. Anere Wierder, verëffentlecht vun der Energie ass fir d'Differenz vun Wäerter tëscht zwee permanent Staaten gläich.
Niels Bohr Modell vum Atom
Wëssenschaftler ugeholl an 1913 vun der semiclassical Theorie. Et ass remarkabel dass an hirer Grënnung hien Planetareschen Modell vun Rutherford geluecht, dee kuerz virdrun en Atom vun Substanz beschriwwen. Mir hu gesot, datt schonn klassescher Mechanik Berechnungen Rutherford Géigendeel: op der Basis vun et, et mat Zäit gemengt, datt d'Elektronen sécher war op der Uewerfläch vum Atom ze falen.
Fir dat kënne fir "unzekommen", huet d'Wëssenschaftler eng speziell Entrée agefouert. Seng Essenz läit an der Tatsaach, datt Energie verspreet (déi supposéiert huet hir Kofer zu Féierung), aawer nëmmen zu politëscher Ëmlafbunn Plënneren kann. Wann wéi hir aner geknéit behaapt chemesche Plënneren bleiwen Atomer an engem passiv Staat. No Bohr d'Theorie, sinn esou Bunne déi grouss Punkt herrlechen déi zu Planck d'konstante selwecht war.
Der Quantephysik Theorie vun atomarer Struktur
1. Éischt, déi bilden (corpuscular-Schwéngung Natur) vun den Elektronen selwer. Einfach Mëtt duerchgesat huet, doruechter de ëm a wéi d'Material Objet (e corpuscle), a wéi engem Deel. Als ëm huet eng spezifesch Vitesse a Mass. D'Kapazitéit vun der Elektronepueren an d'Mechanik akkurat gemeinsam mat klassescher Wellen. Dat selwecht Schwéngung Längt (λ) an ëm Drorakéit (V) kann zu all anere duerch speziell de Broglie Relatioun verbonne ginn: λ = h / anzegoen. Wéi Dir vläicht kéint, m - d'Mass vun der Elektronen.
2. Koordinaten an Vitessen vun der Deelchen mat absolute Präzisioun ze moossen ass absolut onméiglech. Der méi präziist sech koordinéieren, der Groussregioun an der Onsécherheet an der Drorakéit. Als Ee, an Vize versa. Dëse Phänomen ass Heisenberg Onsécherheet genannt, déi vun de folgende Relatioun ausgedréckt ginn: Δx ∙ m ∙ Δv> Vanillesglace / 2. Delta X (Δh) ausgedréckt Onsécherheet Positioun am Raum koordinéiert. Anere Wierder, DELTA V (Δv) duerstellt der Vitesse Fehler.
3. Géigesaz zu all virdrun populär Glawen, de Elektronepueren Passe net duerch eng strikt den Zich op Schinne definéiert ëmkreest. Quantephysik Theorie seet, datt eng Elektronen an all Punkt am Raum kann, mä d'Wahrscheinlechkeet vun dëser ass anescht fir all Segment.
Dass en Deel vun der Plaz direkt ronderëm de Partikele Keimzell an deem dës Probabilitéit Bäschten ass, ass der Sonn genannt. Modern Chimie Struktur vun den Elektronen Deckele vun Atomer vun Etuden aus dëser Siicht. Natierlech, sinn Schoulen déi richteg Verdeelung vun der Elektronepueren duerch d'Niveauen geléiert, mä, déi meescht wahrscheinlech, an Realitéit, si ganz anescht ënnerscheeden.
4. D'Kär ëmfaasst en Atom vun nucleons (protons an neutrons). D'Serien Zuel vun de Element am periodesch Dësch bedeit d'Zuel vun protons an hir Keimzell, an der Zomm vun protons an neutrons ass gläich un der atomarer Mass. Hei ass, wéi d'Struktur vum Atom Keimzell Chimie vun haut ze erklären.
De Grënner vun Quantemechanik
Wéi wäit wéi an dësem Plan gaangen Chimie? Chemesch Struktur vum Atom, war Meeschter deene Joeren einfach genuch considéréiert: vill nëmmen an 1947 endlech d'Realitéit vun der Existenz vun Elementar- Deelchen unerkannt.
puer Conclusiounen
Generell, wann Dir eng Quantephysik Theorie schafen war net ouni Mathematiker, wéi all vun dëse Prozesser nëmme mat der Benotzung vun komplex Berechnungen berechent ginn. Mä den Haaptgrond Schwieregkeeten ass net de Punkt. De Prozesser, déi vun dëser Theorie beschriwwe sinn, sinn net nëmme fir eis Sënner, an trotz all de modern wëssenschaftlech Technik, mä och Imaginatioun.
Kee Mënsch, och virstellen puer kann net Prozesser an Aart, nodeems se net all Phenomener gemaach wéi datt mir am macrocosm fest. Just denken: d'läscht Entdeckungen Grond ze huelen ginn, datt d'quarks, Neutrinoen an aner fundamental Deelchen existéieren am néng-Dimensioun (!). Als eng Persoun an engem dräi-zweedimensional Raum wunnen, kënnen och ongeféier hirem Verhalen beschreiwen?
Am Moment kann, mir vertrauen nëmmen op der temporäre an der Kraaft vun modern Computeren, déi, vläicht gëtt, fir Mikro-Welt Simulatioun ginn. Vill hëlleft a Chimie: atomarer Struktur sécher iwwerschafft ginn, nodeems viru kuerzem Wëssenschaftler an dësem Beräich schaffen, gemellt der Entdeckung vun engem neien Typ vun der chemescher Emissioun.
D'modern Konzept vun der Struktur vum Atom
Wann Dir virsiichteg all vun der uewen liesen, Dir wahrscheinlech wäert selwer kënnen gin wat haut ze soen, d'Bild vun der Struktur vun den Atomer egal. Mä mir erklären: et ass e bësse geännert Theorie vun Rutherford, vun Stot ausserhalb vum Niels Bohr ergänzt. Einfach Mëtt duerchgesat huet, haut ass et als dass der aawer zu enger Unificatioun, blurred Weeër ronderëm den helle plënneren, déi an vun neutrons an protons feieren ass. Dass en Deel vun der Plaz ronderëm si, an deem d'Elektronen Wahrscheinlechkeet Optriede gëtt ass Bunnen genannt.
Wann et net méiglech ass genee ze soen, wéi gëtt eist Versteesdemech vun der atomarer Struktur an Zukunft änneren. All Dag, Wëssenschaftler sinn op der Pénétratioun an d'Geheimnisser vun der Aart schaffen: den LHC (Large Hadron Collider), de Nobelpräis an der Physik - all dat ass d'Resultat vun der Ëmfro Daten.
Awer och elo kann mer net virstellen a geschätzte Bild vun deem, wat nach Atomer verstoppen. Et ass just kloer, datt Atom selwer op der Skala vun der Aart - e grousse Appartement Gebai, an deem mer ausser dem éischte Stack iwwerpréift, an och dann net komplett. Bal all Joer ginn et Rapporten iwwert d'Méiglechkeet vun Ouverture ëmmer méi nei Elementar- Deelchen. Wann de Prozess vun der Etude vun Atomer wäert komplett fäerdeg ginn, wäerten ënnerhuelen net een haut ze soe.
Similar articles
Trending Now