Ejja nħarsu lejn kif nistgħu nibnu atomu. Wieħed iżomm f'moħħu li se jsir esklussivament fuq il-mudelli. Fil-prattika atomi huma ħafna struttura aktar komplessa. Iżda grazzi għall-iżviluppi moderni aħna kapaċi jispjegaw u anki b'suċċess jipprevedi l-proprjetajiet ta ' elementi kimiċi (anke jekk mhux kollha). Allura, x'inhu l-istruttura ċirkwit tal-atomu? Liema hu "magħmul"?
Il-mudell planetarju 'l-atomu
L-ewwel ġie propost mill-fiżiċista Daniża Niels Bohr fl-1913. Dan huwa l-ewwel teorija ta 'l-istruttura atomika ibbażat fuq fatti xjentifiċi. Barra minn hekk, hija s-sisien tat-terminoloġija tematika moderna. Hija partiċelli elettroni tipproduċi mozzjoni rotazzjonali madwar atomu fuq l-istess prinċipju bħall-pjaneti madwar ix-xemx. Bohr ssuġġeriet li jistgħu jeżistu biss se jduru li huma strettament fuq ċerta distanza mill-nukleu. Għaliex hekk, xjenzat mal-pożizzjoni tax-xjenza ma setgħux jispjegaw dan, iżda tali mudell potdtverzhdalas ħafna esperimenti. Biex tindika l-orbiti użati interi, tibda bl-unità, li nnumerati eqreb lejn il-qalba. Dawn se jduru jissejħu wkoll saffi. Y atomu idroġenu saff wieħed biss, li tiġi assenjata b'rotazzjoni elettroni wieħed. Iżda atomi kumplessi livelli aktar. Dawn huma maqsuma komponenti li huma kkombinati qrib fil elettroni potenzjali tal-enerġija. Għalhekk, it-tieni diġà għandha żewġ sublevels - 2s u 2p. It-tielet għandu tliet - 3s, 3P u 3d. U hekk. L-ewwel, "popolati bi" eqreb lejn il-qalba ta 'l-sublevels, u mbagħad fit-tul. Kull wieħed minnhom jista 'jittieħed biss minn ċertu numru ta' elettroni. Iżda dan mhuwiex it-tmiem. Kull sottolivell huwa maqsum orbitals. Ejja jqattgħu paragun ma 'ħajja normali. -Sħaba elettroni ta 'l-atomu meta mqabbla mal-belt. Livelli - din it-triq. Sublevel - dar privata jew appartament. Orbital - kamra. F'kull wieħed minnhom "dirett" wieħed jew tnejn elettroni. Dawn kollha għandhom indirizz speċifiku. Li tali kien l-ewwel skema ta 'l-istruttura atomika. U fl-aħħarnett, dwar l-indirizz tal-posta elettronika: huma determinati minn sett ta 'numri li huma msejħa "quantum".
Il-mudell mewġa tal-atomu
Iżda maż-żmien, il-mudell planetarju ġie rivedut. it-tieni teorija ta 'l-istruttura atomika ġiet proposta. Huwa aktar perfetta, u tippermetti li inti tispjega r-riżultati ta 'esperimenti prattiċi. Fil-post ta 'l-ewwel mewġa daħal il-mudell' l-atomu, li joffru Schrödinger. Kien diġà stabbiliet li l-elettron tistax timmanifesta ruħha mhux biss bħala partiċella, iżda wkoll bħala mewġa. U dak ma Schrödinger? Huwa użat l-ekwazzjoni li jiddeskrivi l-mozzjoni tal-mewġ fl -ispazju tridimensjonali. Għalhekk, inti ma tistax issib l-passaġġ tal-moviment ta 'elettroni atomu, u l-probabbiltà tal-lokalizzazzjoni f'ċertu punt. Tgħaqqad l-teoriji kemm, il-partiċelli elementari huma fil-livelli speċifiċi, sublevels u orbitals. F'dan il-mudell-xebh truf. Biex insemmu eżempju wieħed - fil-teorija tal-mewġ ta 'orbitali hija r-reġjun fejn il-elettron se jkun jinstab bi probabbiltà ta' 95%. Fuq kollox l-ispazju li jifdal huwa ta '5% IMMA fl-aħħar rriżulta li l-karatteristiċi tal-istruttura ta' atomi huma rappreżentati bl-użu tal-mudell mewġa, minkejja l-fatt li t-terminoloġija użata hija komuni.
Il-kunċett ta 'probabbiltà f'dan il-każ
Għaliex huwa terminu użat? Heisenberg fl-1927 formulati l-prinċipju ta 'inċertezza, li issa huwa użat biex jiddeskrivi l-mozzjoni ta' microparticles. Hija bbażata fuq differenza tagħhom minn korpi fiżiċi ordinarji. X'inhu dan? mekkanika klassika huwa preżunt li persuna jista 'josserva l-fenomenu, ma jinfluwenzaw minnhom (osservazzjoni ta' korpi ċelesti). Ibbażat fuq id-dejta nistgħu jikkalkula fejn l-oġġett huwa fi żmien partikolari. Imma l-affarijiet għandu jkun differenti fin-negozju mikro. Għalhekk, per eżempju, li josservaw il-elettron mingħajr ma jaffettwa dan, issa ma tkunx possibbli minħabba l-għodda enerġija u l-partiċelli mhumiex komparabbli. Dan iwassal għal dak li qed jinbidlu post tiegħu ta 'partiċelli elementari, l-istat, id-direzzjoni, il-veloċità u parametri oħra. Huwa inutli li nitkellmu dwar ispeċifikazzjonijiet eżatta. Il-prinċipju inċertezza ħafna tgħidilna li huwa impossibbli li tikkalkula l-trajettorja eżatta tal-elettron madwar l-nukleu tat-titjira. Aħna jista 'jindika biss l-probabbiltà li jsibu partiċelli f'reġjun partikolari ta' spazju. Din hija din il-karatteristika għandha l-istruttura ta 'atomi ta' elementi kimiċi. Iżda għandu jiġi kkunsidrat xjenzat biss fl-esperimenti prattiċi.
Il-kompożizzjoni tal-atomu
Imma ejja tiffoka fuq ir-reviżjoni sħiħa sit. Għalhekk, minbarra l meqjus sew qoxra elettroni,-tieni komponent huwa l-nukleu ta 'l-atomu. Din tikkonsisti minn protoni b'positive charge u newtroni newtrali. Aħna lkoll familjari mat-tabella perjodika. In-numru ta 'kull element jikkorrispondi għan-numru ta' protoni li huwa. in-numru ta 'newtroni ugwali għad-differenza bejn il-massa tal-atomu u n-numru tiegħu ta' protoni. Jista 'jkun devjazzjonijiet minn din ir-regola. Imbagħad aħna ngħidu li l-isotopi ta 'element huwa preżenti. L-istruttura ċirkwit tal-atomu huwa li "jdawru" il-qoxra elettron. In-numru ta 'elettroni huwa normalment ugwali għan-numru ta' protoni. Massa aħħar madwar 1,840 darbiet aktar mill-ewwel, u madwar ugwali għall-piż ta 'newtroni. Ir-raġġ tal-qalba hija ta 'madwar 1/200000 dijametru atomika. huwa jkollu forma sferika. Dan huwa, b'mod ġenerali, l-istruttura ta 'atomi ta' elementi kimiċi. Minkejja d-differenza fil-massa u l-proprjetajiet, huma jfittxu madwar l-istess.
orbiti
Minbarra l-fatt li tali skema ta 'struttura atomika, ma jistax ikun siekta dwarhom. Allura hemm dawn it-tipi:
- i. Jkollhom sura sferika.
- p. Dawn huma simili għal tmien volumetriku jew magħżel.
- d uf. Huma għandhom forma kumplessa li ma tantx jiddeskrivi l-lingwa formali.
Elettroniku kull tip tista bi probabbiltà ta '95% jinstabu fil-orbitals rispettivi. Għall-informazzjoni ppreżentata għandha tiġi ttrattata bil-kalma, peress li huwa mudell matematiku pjuttost astratta, aktar milli l-realtà fiżika tas-sitwazzjoni. Iżda dan kollu hija għandha kapaċità ta 'tbassir tajba fir-rigward tal-proprjetajiet kimiċi ta' molekuli u anke atomi. Il-farther mill-nukleu huwa l-livell, l-elettroni aktar jistgħu jiġu mqiegħda fuqu. Għalhekk, in-numru ta 'orbitals huwa possibbli li tiġi kkalkulata permezz ta' formula speċjali: x 2. Fejn x huwa n-numru ta 'livelli. U peress orbitals tista 'takkomoda massimu ta' żewġ elettroni, allura finalment isibu formula numerika tagħhom hija kif ġej: 2X 2.
Orbiti: data teknika
Jekk nitkellmu dwar l-istruttura ta 'atomu fluworin, se jkollha tliet orbitals. Kollha kemm huma mimlija. orbitals enerġija fi sublayer wieħed istess. Li jiġu spjegati, żid numru saff: 2s, 4p, 6d. Nerġgħu lura biex jitkellmu dwar l-istruttura tal-atomu fluworin. Hu se jkollu żewġ wieħed s- up-sublayer. Huwa għandu disa protoni u l-istess numru ta 'elettroni. L-ewwel, s-wieħed livell. Dan żewġ elettroni. Imbagħad it-tieni s-livell. Aktar żewġ elettroni. U 5 jimtlew valur p. Hawnhekk huwa bini tiegħu. Wara l-qari l-intestaturi li ġejjin inti tista 'personalment tagħmel l-passi meħtieġa u kun żgur. Jekk nitkellmu dwar il-proprjetajiet fiżiċi tal aloġeni li jinkludu fluworin, għandu jiġi osservat li, għalkemm huma fl-istess grupp, huma differenti għal kollox fil-karatteristiċi tagħhom. Għalhekk, it-temperatura tat-togħlija tagħhom tvarja minn -188 sa 309 gradi Celsius. Allura għaliex dawn huma magħquda? Kollha grazzi għall-proprjetajiet kimiċi. aloġeni kollha, u aktar fluoro jippossjedu kapaċità ossidanti superjuri. Jistgħu jirreaġixxu ma 'metalli u jistgħu awto-iqabbdu f'temperatura tal-kamra mingħajr problemi.
Kif timla l-orbita?
Liema regoli u l-prinċipji tal-elettroni jinsabu? Jekk jogħġbok sib tliet prinċipali, il-kliem tagħha ġie ssimplifikat għal fehim aħjar:
- Il-prinċipju ta 'mill-inqas enerġija. Elettroni tendenza li timla l-orbitals fl-ordni tal-enerġija tiżdied.
- Il-prinċipju Pauli. F'każ wieħed orbitali ma jistax jinstab aktar minn żewġ elettroni.
- regola hund s. Fi ħdan wieħed elettroni sotto ħielsa timla ewwel orbitali u mbagħad jiffurmaw pari.
Fil-każ tal-mili se jgħin is-sistema perjodika Mendeleev, u l-istruttura tal-atomu f'dan il-każ se jkun mifhum aħjar f'termini ta 'immaġini. Għalhekk, xogħol prattiku mal-kostruzzjoni ta 'elementi ċirkwiti, huwa meħtieġ li jżommha qrib fl-idejn.
eżempju
Fil-qosor kull ma jintqal Artikolu, huwa possibbli li jagħmlu l-kampjun kif l-atomu, elettroni huma mqassma fil-livelli tagħhom, sublevels u orbitals (jiġifieri, dak li huwa l-konfigurazzjoni livell). Hija jistax jiġi rappreżentat bħala formula l-dijagramma enerġija bħala ċirkuwitu jew saffi. Hawnhekk hemm illustrazzjonijiet tajbin ħafna, li fuq għajnuna eżami aktar mill-qrib biex jifhmu l-istruttura tal-atomu. Għalhekk, l-ewwel mimlija bl-ewwel livell. Fiha hemm waħda biss sottolivell, li huwa biss wieħed orbitali. Il-livelli kollha huma mimlija b'mod sekwenzjali minn iżgħar. L-ewwel, fi sublayer waħda ta 'elettroni wieħed titqiegħed fuq kull orbitali. Imbagħad joħolqu par. U malli disponibbiltà jinqaleb fuq suġġett ieħor mitlub. U issa inti tista innifsek nsib x'inhuma l-istruttura ta 'nitroġenu jew fluworin (li ġiet diskussa aktar kmieni). Inizjalment, jista 'jkun daqsxejn diffiċli, iżda inti tista' tiffoka fuq l-istampi. Ejja jikkunsidraw, għaċ-ċarezza u l-istruttura tal-atomu tan-nitroġenu. Hija għandha 7 protoni (flimkien ma 'newtroni li jikkostitwixxu l-qalba) u l-istess numru ta' elettroni (li jikkostitwixxu l-qoxra elettron). L-ewwel,-s mimlija ewwel livell. 2 elettroni fuqhom. Imbagħad jiġi l-tieni l-livell. Huwa wkoll 2 elettroni. U l-tlieta l-oħra jinsabu fuq il-p-livelli huma fejn kull wieħed minnhom huwa wieħed orbitali.
konklużjoni
Kif tistgħu taraw, l-istruttura tal-atomu - mhuwiex tali suġġett diffiċli (jekk inti approċċ dan mal-pożizzjoni ta 'kors skola tal-kimika, ovvjament). U biex jifhmu dan is-suġġett mhuwiex diffiċli. Fl-aħħarnett nixtieq li tgħid dwar xi wħud mill-karatteristiċi. Per eżempju, jitkellem dwar l-istruttura ta 'atomu ossiġnu, nafu li hija għandha tmien protoni u newtroni 8-10. U peress li l naturalment tendenza lejn ekwilibriju, żewġ atomi ta 'ossiġenu biex jiffurmaw molekula fejn żewġ elettroni abbinata jiffurmaw rabta kovalenti. Bl-istess mod, forom oħra molekula ossiġnu stabbli - ożonu (O3). Jafu l-istruttura tal-atomu ossiġnu, jista 'jkun sew reazzjonijiet ossidazzjoni formula, li jinvolvu s-sustanza aktar komuni fid-dinja.