Apa yang termasuk dalam atom. Apa itu atom: struktur

ATOM(dari bahasa Yunani atomos - tidak boleh dibahagikan), zarah terkecil bahan kimia. unsur, suci. Setiap chem. Unsur sepadan dengan koleksi atom tertentu. Dengan ikatan antara satu sama lain, atom unsur yang sama atau berbeza membentuk zarah yang lebih kompleks, contohnya. . Semua jenis bahan kimia. dalam-dalam (pepejal, cecair dan gas) disebabkan perbezaan. gabungan atom antara satu sama lain. Atom juga boleh wujud secara bebas. negeri (dalam , ). Sifat-sifat atom, termasuk keupayaan atom yang paling penting untuk membentuk bahan kimia. samb., ditentukan oleh ciri strukturnya.

Ciri umum struktur atom. Atom terdiri daripada nukleus bercas positif yang dikelilingi oleh awan yang bercas negatif. Dimensi atom secara keseluruhan ditentukan oleh dimensi awan elektronnya dan besar berbanding dengan dimensi nukleus atom (dimensi linear atom ialah ~ 10~8 cm, nukleusnya ~ 10" -10" 13 cm). Awan elektron atom tidak mempunyai sempadan yang jelas, jadi saiz atom bermakna. darjah adalah bersyarat dan bergantung kepada kaedah penentuan mereka (lihat). Nukleus atom terdiri daripada Z dan N, disatukan oleh daya nuklear (lihat). Positif caj dan negatif. caj adalah abs yang sama. magnitud dan sama dengan e = 1.60*10 -19 C; tidak mempunyai kuasa elektrik. caj. Caj nuklear +Ze - asas. ciri atom yang menentukan kepunyaannya kepada bahan kimia tertentu. unsur. unsur secara berkala sistem berkala () adalah sama dengan nombor dalam nukleus.

Dalam atom neutral elektrik, nombor dalam awan adalah sama dengan nombor dalam nukleus. Walau bagaimanapun, dalam keadaan tertentu, ia boleh kehilangan atau menambah, berpusing masing-masing. secara positif atau menafikan. , cth. Li + , Li 2+ atau O - , O 2- . Apabila bercakap tentang atom unsur tertentu, kami maksudkan kedua-dua atom neutral dan unsur itu.

Jisim atom ditentukan oleh jisim nukleusnya; jisim (9.109*10 -28 g) adalah lebih kurang 1840 kali lebih kecil daripada jisim atau (1.67*10 -24 g), jadi sumbangan kepada jisim atom adalah tidak ketara. Jumlah nombor dan A = Z + N dipanggil. .

dan cas nuklear ditunjukkan masing-masing. superskrip dan subskrip di sebelah kiri simbol elemen, mis. 23 11 Na. Jenis atom bagi satu unsur dengan nilai N tertentu dipanggil. . Atom unsur yang sama dengan Z yang sama dan N yang berbeza dipanggil. unsur ini. Perbezaan jisim mempunyai sedikit kesan ke atas kimia mereka. dan fizikal St. Vah. Paling penting, perbezaan () diperhatikan kerana relatif besar. perbezaan dalam jisim atom biasa (), D dan T. Nilai tepat jisim atom ditentukan oleh kaedah. Keadaan pegun bagi atom satu elektron dicirikan secara unik oleh empat nombor kuantum: n, l, m l dan m s. Tenaga atom bergantung hanya pada n, dan tahap dengan n yang diberikan sepadan dengan beberapa keadaan yang berbeza dalam nilai l, m l, m s. Negeri dengan n dan l yang diberikan biasanya dilambangkan sebagai 1s, 2s, 2p, 3s, dsb., di mana nombor menunjukkan nilai l, dan huruf s, p, d, f dan seterusnya dalam bahasa Latin sepadan dengan nilai d = 0, 1, 2 , 3, ... Bilangan dis. menyatakan dengan p dan d yang diberi adalah sama dengan 2(2l+ 1) bilangan gabungan nilai m l dan m s. Jumlah bilangan penyelam. menyatakan dengan diberi n sama

, iaitu, tahap dengan nilai n = 1, 2, 3, ... sepadan dengan 2, 8, 18, ..., 2n 2 decomp. . Tahap yang hanya sepadan dengan satu (satu fungsi gelombang) dipanggil. tidak merosot. Jika tahap sepadan dengan dua atau lebih , ia dipanggil. merosot (lihat). Dalam atom, tahap tenaga merosot dalam nilai l dan m l; degenerasi dalam m s berlaku hanya lebih kurang jika interaksi tidak diambil kira. magnet putaran momen dengan magnet medan yang disebabkan oleh gerakan orbit dalam elektrik. medan nuklear (lihat). Ini adalah kesan relativistik, kecil berbanding dengan interaksi Coulomb, tetapi ia pada asasnya penting, kerana membawa kepada tambahan pemisahan tahap tenaga, yang menunjukkan dirinya dalam bentuk yang dipanggil. struktur halus.

Untuk n, l dan m l diberi, kuasa dua modulus fungsi gelombang menentukan taburan purata bagi awan elektron dalam atom. Perbezaan. atom berbeza dengan ketara antara satu sama lain dalam pengedaran (Rajah 2). Oleh itu, pada l = 0 (keadaan-s) ia berbeza daripada sifar di pusat atom dan tidak bergantung pada arah (iaitu, simetri sfera), untuk keadaan lain ia adalah sama dengan sifar di pusat atom. dan bergantung pada arah.

Dalam atom berbilang elektron disebabkan oleh elektrostatik bersama. penolakan dengan ketara mengurangkan sambungan mereka dengan nukleus. Sebagai contoh, tenaga pemisahan daripada He + ialah 54.4 eV dalam atom He neutral ia adalah lebih kurang - 24.6 eV. Untuk atom yang lebih berat, ikatan adalah ext. dengan teras yang lebih lemah. Kekhususan memainkan peranan penting dalam atom berbilang elektron.

, dikaitkan dengan tidak dapat dibezakan, dan hakikat bahawa mereka mematuhi, menurut Krom, dalam setiap satu, dicirikan oleh empat nombor kuantum, tidak boleh ada lebih daripada satu. Untuk atom berbilang elektron, masuk akal untuk bercakap hanya tentang keseluruhan atom secara keseluruhan. Walau bagaimanapun, kira-kira, dalam apa yang dipanggil. Dalam penghampiran satu elektron, setiap keadaan satu elektron (orbital tertentu yang diterangkan oleh fungsi yang sepadan) boleh dipertimbangkan secara individu dan dicirikan oleh satu set empat nombor kuantum n, l, m l dan m s. Pengumpulan 2(2l+ 1) dalam keadaan dengan n dan l yang diberikan membentuk petala elektron (juga dipanggil subperingkat, subkulit); jika semua negeri ini diduduki, shell dipanggil. diisi (ditutup). Satu set 2n 2 menyatakan dengan n yang sama, tetapi l berbeza membentuk lapisan elektronik (juga dipanggil tahap, cangkang). Untuk n = 1, 2, 3, 4, ... lapisan ditetapkan oleh simbol K, L, M, N, ... Nombor dalam cengkerang dan lapisan apabila diisi sepenuhnya diberikan dalam jadual:

Struktur dalaman cangkerang atom, yang diikat dengan lebih erat (tenaga pengikat 10 2 -10 4 eV), memanifestasikan dirinya hanya semasa interaksi. atom dengan zarah cepat dan foton bertenaga tinggi. Interaksi sedemikian tentukan sifat spektrum sinar-X dan penyerakan zarah (,) pada atom (lihat). Jisim atom menentukan sifat fizikalnya. suci, seperti impuls, kinetik. tenaga. Daripada magnet mekanikal dan berkaitan. dan elektrik momen nukleus atom bergantung kepada faktor fizikal halus tertentu. kesan (bergantung kepada kekerapan sinaran, yang menentukan pergantungan indeks biasan atom yang berkaitan dengannya. Hubungan rapat antara sifat optik atom dan sifat elektriknya ditunjukkan dengan jelas dalam spektrum optik.

===
bahasa Sepanyol literatur untuk artikel tersebut "ATOM": Karapetyants M. X., Drakin S. I., Structure, 3rd ed., M., 1978; Shloliekiy E.V., Fizik atom, edisi ke-7, jilid 1-2, M., 1984. M.A. Elyashevich.

Halaman "ATOM" disediakan menggunakan bahan.

Orang moden sentiasa mendengar frasa yang mengandungi derivatif perkataan "atom". Ini adalah tenaga, loji kuasa, bom. Ada yang menganggapnya begitu saja, dan ada yang bertanya: "Apakah atom itu?"

Apakah maksud perkataan ini?

Ia mempunyai akar Yunani kuno. Berasal daripada "atomos", yang bermaksud "tidak dipotong".

Seseorang yang sudah agak biasa dengan fizik atom akan marah: "Bagaimana ia "tidak dipotong"? Masalahnya ialah nama itu muncul ketika saintis belum mengetahui bahawa atom bukanlah zarah terkecil.

Selepas bukti eksperimen fakta ini, diputuskan untuk tidak menukar nama biasa. Dan pada tahun 1860, "atom" mula dipanggil zarah terkecil yang mempunyai semua sifat unsur kimia yang dimilikinya.

Apakah yang lebih besar daripada atom dan lebih kecil daripadanya?

Molekul sentiasa lebih besar. Ia terbentuk daripada beberapa atom dan merupakan zarah terkecil jirim.

Tetapi yang lebih kecil adalah zarah asas. Contohnya, elektron dan proton, neutron dan kuark. Terdapat banyak daripada mereka.

Banyak yang telah diperkatakan tentang dia. Tetapi masih belum jelas apa itu atom.

Dia macam mana?

Persoalan bagaimana untuk mewakili model atom telah lama diduduki para saintis. Hari ini, yang dicadangkan oleh E. Rutherford dan dimuktamadkan oleh N. Bohr telah diterima. Menurutnya, atom dibahagikan kepada dua bahagian: nukleus dan awan elektron.

Kebanyakan jisim atom tertumpu pada pusatnya. Nukleus terdiri daripada neutron dan proton. Dan elektron dalam atom terletak pada jarak yang agak jauh dari pusat. Ternyata sesuatu yang serupa dengan sistem suria. Di tengah, seperti Matahari, terdapat teras, dan elektron mengelilinginya dalam orbitnya, seperti planet. Itulah sebabnya model itu sering dipanggil planet.

Menariknya, nukleus dan elektron menduduki ruang yang sangat kecil berbanding dengan dimensi keseluruhan atom. Ternyata terdapat teras kecil di tengah. Kemudian kekosongan. Kekosongan yang sangat besar. Dan kemudian jalur sempit elektron kecil.

Para saintis tidak segera tiba pada model atom ini. Sebelum ini, banyak andaian dibuat yang disangkal oleh eksperimen.

Salah satu idea ini adalah untuk mewakili atom sebagai badan pepejal yang mempunyai cas positif. Dan dicadangkan untuk meletakkan elektron dalam atom di seluruh badan ini. Idea ini dikemukakan oleh J. Thomson. Model atomnya juga dipanggil "Puding Kismis". Modelnya sangat menyerupai hidangan ini.

Tetapi ia tidak dapat dipertahankan kerana ia tidak dapat menjelaskan beberapa sifat atom. Itulah sebabnya dia ditolak.

Saintis Jepun H. Nagaoka, apabila ditanya apa itu atom, mencadangkan model sedemikian. Pada pendapat beliau, zarah ini mempunyai persamaan yang samar-samar dengan planet Zuhal. Terdapat nukleus di tengah, dan elektron berputar di sekelilingnya dalam orbit yang disambungkan dalam cincin. Walaupun model itu tidak diterima, beberapa peruntukannya telah digunakan dalam rajah planet.

Mengenai nombor yang berkaitan dengan atom

Pertama, tentang kuantiti fizik. Jumlah caj atom sentiasa sifar. Ini disebabkan oleh fakta bahawa bilangan elektron dan proton di dalamnya adalah sama. Dan caj mereka adalah sama dalam magnitud dan mempunyai tanda yang bertentangan.

Situasi sering timbul apabila atom kehilangan elektron atau, sebaliknya, menarik elektron tambahan. Dalam keadaan sedemikian mereka mengatakan bahawa ia telah menjadi ion. Dan cajnya bergantung kepada apa yang berlaku kepada elektron. Jika bilangannya berkurangan, cas ion adalah positif. Apabila terdapat lebih banyak elektron daripada yang diperlukan, ion menjadi negatif.

Sekarang tentang kimia. Sains ini, tidak seperti yang lain, memberikan pemahaman terbesar tentang apa itu atom. Lagipun, walaupun jadual utama yang dikaji di dalamnya adalah berdasarkan fakta bahawa atom terletak di dalamnya dalam susunan tertentu. Kita bercakap tentang jadual berkala.

Di dalamnya, setiap elemen diberikan nombor tertentu, yang dikaitkan dengan bilangan proton dalam nukleus. Ia biasanya dilambangkan dengan huruf z.

Nilai seterusnya ialah nombor jisim. Ia sama dengan jumlah proton dan neutron yang terdapat dalam nukleus atom. Ia biasanya ditetapkan dengan huruf A.

Dua nombor yang ditunjukkan berkaitan antara satu sama lain dengan persamaan berikut:

A = z + N.

Di sini N ialah bilangan neutron dalam nukleus atom.

Satu lagi kuantiti penting ialah jisim atom. Untuk mengukurnya, nilai istimewa telah diperkenalkan. Ia disingkatkan: a.e.m. Dan ia dibaca sebagai unit jisim atom. Berdasarkan unit ini, tiga zarah yang membentuk semua atom Alam Semesta mempunyai jisim:

Nilai-nilai ini sering diperlukan semasa menyelesaikan masalah kimia.

Atom ialah zarah terkecil unsur kimia yang mengekalkan semua sifat kimianya. Atom terdiri daripada nukleus, yang mempunyai cas elektrik positif, dan elektron bercas negatif. Caj nukleus mana-mana unsur kimia adalah sama dengan hasil Z dan e, di mana Z ialah nombor siri unsur ini dalam sistem berkala unsur kimia, e ialah nilai cas elektrik asas.

Elektron ialah zarah terkecil bahan dengan cas elektrik negatif e=1.6·10 -19 coulomb, diambil sebagai cas elektrik asas. Elektron, berputar mengelilingi nukleus, terletak di dalam petala elektron K, L, M, dsb. K ialah petala yang paling hampir dengan nukleus. Saiz atom ditentukan oleh saiz kulit elektronnya. Atom boleh kehilangan elektron dan menjadi ion positif atau memperoleh elektron dan menjadi ion negatif. Caj ion menentukan bilangan elektron yang hilang atau diperoleh. Proses menukar atom neutral kepada ion bercas dipanggil pengionan.

Nukleus atom(bahagian tengah atom) terdiri daripada zarah nuklear asas - proton dan neutron. Jejari nukleus adalah kira-kira seratus ribu kali lebih kecil daripada jejari atom. Ketumpatan nukleus atom sangat tinggi. Proton- ini adalah zarah asas yang stabil dengan satu cas elektrik positif dan jisim 1836 kali lebih besar daripada jisim elektron. Proton ialah nukleus atom unsur paling ringan, hidrogen. Bilangan proton dalam nukleus ialah Z. Neutron ialah zarah asas neutral (tidak mempunyai cas elektrik) dengan jisim yang sangat hampir dengan jisim proton. Oleh kerana jisim nukleus terdiri daripada jisim proton dan neutron, bilangan neutron dalam nukleus atom adalah sama dengan A - Z, di mana A ialah nombor jisim isotop tertentu (lihat). Proton dan neutron yang membentuk nukleus dipanggil nukleon. Dalam nukleus, nukleon disambungkan oleh daya nuklear khas.

Nukleus atom mengandungi rizab tenaga yang besar, yang dibebaskan semasa tindak balas nuklear. Tindak balas nuklear berlaku apabila nukleus atom berinteraksi dengan zarah asas atau dengan nukleus unsur lain. Hasil daripada tindak balas nuklear, nukleus baru terbentuk. Sebagai contoh, neutron boleh berubah menjadi proton. Dalam kes ini, zarah beta, iaitu, elektron, dikeluarkan daripada nukleus.

Peralihan proton kepada neutron dalam nukleus boleh dilakukan dalam dua cara: sama ada zarah dengan jisim sama dengan jisim elektron, tetapi dengan cas positif, dipanggil positron (peluputan positron), dipancarkan daripada nukleus, atau nukleus menangkap salah satu elektron dari kulit K yang paling dekat dengannya (K -capture).

Kadang-kadang nukleus yang terhasil mempunyai lebihan tenaga (berada dalam keadaan teruja) dan, beralih kepada keadaan normal, membebaskan tenaga berlebihan dalam bentuk sinaran elektromagnet dengan panjang gelombang yang sangat pendek -. Tenaga yang dibebaskan semasa tindak balas nuklear boleh digunakan dalam pelbagai industri.

Atom (Greek atomos - tidak boleh dibahagikan) ialah zarah terkecil unsur kimia yang mempunyai sifat kimianya. Setiap unsur terdiri daripada jenis atom tertentu. Atom terdiri daripada nukleus, yang membawa cas elektrik positif, dan elektron bercas negatif (lihat), membentuk kulit elektronnya. Magnitud cas elektrik nukleus adalah sama dengan Z-e, di mana e ialah cas elektrik asas, sama dalam magnitud dengan cas elektron (4.8·10 -10 unit elektrik), dan Z ialah nombor atom unsur ini. dalam sistem berkala unsur kimia (lihat.). Oleh kerana atom tidak terion adalah neutral, bilangan elektron yang termasuk di dalamnya juga sama dengan Z. Komposisi nukleus (lihat nukleus atom) termasuk nukleon, zarah asas dengan jisim kira-kira 1840 kali lebih besar daripada jisim elektron. (sama dengan 9.1 10 - 28 g), proton (lihat), bercas positif, dan neutron tidak mempunyai cas (lihat). Bilangan nukleon dalam nukleus dipanggil nombor jisim dan ditetapkan oleh huruf A. Bilangan proton dalam nukleus, sama dengan Z, menentukan bilangan elektron yang memasuki atom, struktur kulit elektron dan bahan kimia. sifat-sifat atom. Bilangan neutron dalam nukleus ialah A-Z. Isotop ialah jenis unsur yang sama, atom-atomnya berbeza antara satu sama lain dalam nombor jisim A, tetapi mempunyai Z yang sama. Oleh itu, dalam nukleus atom-atom yang berlainan isotop unsur yang sama terdapat bilangan neutron yang berbeza dengan yang sama. bilangan proton. Apabila menandakan isotop, nombor jisim A ditulis di atas simbol unsur, dan nombor atom di bawah; sebagai contoh, isotop oksigen ditetapkan:

Dimensi atom ditentukan oleh dimensi kulit elektron dan untuk semua Z adalah nilai tertib 10 -8 cm Memandangkan jisim semua elektron atom adalah beberapa ribu kali lebih kecil daripada jisim nukleus , jisim atom adalah berkadar dengan nombor jisim. Jisim relatif atom isotop tertentu ditentukan berhubung dengan jisim atom isotop karbon C12, diambil sebagai 12 unit, dan dipanggil jisim isotop. Ia ternyata hampir dengan nombor jisim isotop yang sepadan. Berat relatif atom unsur kimia ialah nilai purata (dengan mengambil kira kelimpahan relatif isotop unsur tertentu) bagi berat isotop dan dipanggil berat atom (jisim).

Atom ialah sistem mikroskopik, dan struktur dan sifatnya hanya boleh dijelaskan menggunakan teori kuantum, yang dicipta terutamanya pada 20-an abad ke-20 dan bertujuan untuk menerangkan fenomena pada skala atom. Eksperimen telah menunjukkan bahawa mikrozarah - elektron, proton, atom, dsb. - sebagai tambahan kepada korpuskular, mempunyai sifat gelombang, dimanifestasikan dalam pembelauan dan gangguan. Dalam teori kuantum, untuk menerangkan keadaan objek mikro, medan gelombang tertentu digunakan, dicirikan oleh fungsi gelombang (fungsi Ψ). Fungsi ini menentukan kebarangkalian kemungkinan keadaan mikroobjek, iaitu, mencirikan kemungkinan kemungkinan untuk manifestasi tertentu sifatnya. Hukum variasi fungsi Ψ ​​dalam ruang dan masa (persamaan Schrodinger), yang membolehkan kita mencari fungsi ini, memainkan peranan yang sama dalam teori kuantum seperti undang-undang gerakan Newton dalam mekanik klasik. Menyelesaikan persamaan Schrödinger dalam banyak kes membawa kepada keadaan sistem yang mungkin diskret. Jadi, sebagai contoh, dalam kes atom, satu siri fungsi gelombang untuk elektron sepadan dengan nilai tenaga yang berbeza (dikuantisasi) diperolehi. Sistem tahap tenaga atom, yang dikira dengan kaedah teori kuantum, telah menerima pengesahan cemerlang dalam spektroskopi. Peralihan atom daripada keadaan dasar yang sepadan dengan aras tenaga terendah E 0 kepada mana-mana keadaan teruja E i berlaku apabila penyerapan bahagian tertentu tenaga E i - E 0 . Atom teruja pergi ke keadaan kurang teruja atau dasar, biasanya dengan memancarkan foton. Dalam kes ini, tenaga foton hv adalah sama dengan perbezaan tenaga atom dalam dua keadaan: hv = E i - E k di mana h ialah pemalar Planck (6.62·10 -27 erg·sec), v ialah kekerapan daripada cahaya.

Selain spektrum atom, teori kuantum memungkinkan untuk menerangkan sifat atom yang lain. Khususnya, valensi, sifat ikatan kimia dan struktur molekul telah dijelaskan, dan teori jadual berkala unsur dicipta.

Atom ialah zarah terkecil bahan kimia yang boleh mengekalkan sifatnya. Perkataan "atom" berasal dari bahasa Yunani kuno "atomos", yang bermaksud "tidak boleh dibahagikan". Bergantung kepada berapa banyak dan zarah yang ada dalam atom, unsur kimia boleh ditentukan.

Secara ringkas tentang struktur atom

Bagaimana anda boleh menyenaraikan secara ringkas maklumat asas tentang zarah dengan satu nukleus, yang bercas positif. Di sekeliling nukleus ini terdapat awan elektron bercas negatif. Setiap atom dalam keadaan normal adalah neutral. Saiz zarah ini boleh ditentukan sepenuhnya oleh saiz awan elektron yang mengelilingi nukleus.

Nukleus itu sendiri, pada gilirannya, juga terdiri daripada zarah yang lebih kecil - proton dan neutron. Proton bercas positif. Neutron tidak membawa sebarang cas. Walau bagaimanapun, proton dan neutron digabungkan menjadi satu kategori dan dipanggil nukleon. Jika maklumat asas tentang struktur atom diperlukan secara ringkas, maka maklumat ini boleh dihadkan kepada data yang disenaraikan.

Maklumat pertama tentang atom

Orang Yunani purba mengesyaki bahawa jirim boleh terdiri daripada zarah-zarah kecil. Mereka percaya bahawa semua yang wujud adalah terdiri daripada atom. Walau bagaimanapun, pandangan sedemikian adalah semata-mata bersifat falsafah dan tidak boleh ditafsirkan secara saintifik.

Yang pertama mendapatkan maklumat asas tentang struktur atom ialah seorang saintis Inggeris yang dapat menemui bahawa dua unsur kimia boleh memasuki hubungan yang berbeza, dan setiap gabungan itu akan mewakili bahan baru. Sebagai contoh, lapan bahagian unsur oksigen menimbulkan karbon dioksida. Empat bahagian oksigen ialah karbon monoksida.

Pada tahun 1803, Dalton menemui apa yang dipanggil undang-undang nisbah berbilang dalam kimia. Dengan menggunakan ukuran tidak langsung (memandangkan tiada satu atom pun kemudiannya boleh diperiksa di bawah mikroskop pada masa itu), Dalton membuat kesimpulan tentang berat relatif atom..

Penyelidikan Rutherford

Hampir satu abad kemudian, maklumat asas tentang struktur atom telah disahkan oleh ahli kimia Inggeris yang lain - Saintis mencadangkan model kulit elektron zarah terkecil.

Pada masa itu, "Model Planet Atom" Rutherford adalah salah satu langkah terpenting yang boleh diambil oleh kimia. Maklumat asas tentang struktur atom menunjukkan bahawa ia adalah serupa dengan sistem suria: zarah elektron berputar mengelilingi nukleus dalam orbit yang ditetapkan dengan ketat, seperti yang dilakukan oleh planet.

Cangkang elektronik atom dan formula atom unsur kimia

Cangkang elektron setiap atom mengandungi jumlah elektron yang sama banyaknya dengan jumlah proton dalam nukleusnya. Inilah sebabnya mengapa atom adalah neutral. Pada tahun 1913, seorang saintis lain memperoleh maklumat asas tentang struktur atom. Formula Niels Bohr adalah serupa dengan formula yang diperoleh oleh Rutherford. Menurut konsepnya, elektron juga berputar mengelilingi nukleus yang terletak di pusat. Bohr memperhalusi teori Rutherford dan membawa keharmonian kepada faktanya.

Walaupun begitu, formula untuk beberapa bahan kimia telah disusun. Sebagai contoh, secara skematik struktur atom nitrogen dilambangkan sebagai 1s 2 2s 2 2p 3, struktur atom natrium dinyatakan dengan formula 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1. Melalui formula ini anda boleh melihat berapa banyak elektron yang bergerak dalam setiap orbital bahan kimia tertentu.

Model Schrödinger

Walau bagaimanapun, kemudian model atom ini juga menjadi ketinggalan zaman. Maklumat asas tentang struktur atom, yang diketahui oleh sains hari ini, sebahagian besarnya tersedia berkat penyelidikan ahli fizik Austria.

Dia mencadangkan model baru strukturnya - model gelombang. Pada masa ini, saintis telah membuktikan bahawa elektron dikurniakan bukan sahaja dengan sifat zarah, tetapi juga mempunyai sifat gelombang.

Walau bagaimanapun, model Schrödinger dan Rutherford juga mempunyai peruntukan am. Teori mereka adalah serupa kerana elektron wujud pada tahap tertentu.

Tahap sedemikian juga dipanggil lapisan elektronik. Menggunakan nombor tahap, tenaga elektron boleh dicirikan. Semakin tinggi lapisan, semakin banyak tenaga yang ada. Semua peringkat dikira dari bawah ke atas, jadi nombor tahap sepadan dengan tenaganya. Setiap lapisan dalam kulit elektron atom mempunyai subperingkat sendiri. Dalam kes ini, tahap pertama mungkin mempunyai satu subtahap, kedua - dua, ketiga - tiga, dan seterusnya (lihat formula elektronik di atas untuk nitrogen dan natrium).

Malah zarah yang lebih kecil

Pada masa ini, sudah tentu, zarah yang lebih kecil telah ditemui daripada elektron, proton dan neutron. Adalah diketahui bahawa proton terdiri daripada kuark. Terdapat zarah-zarah alam semesta yang lebih kecil - contohnya, neutrino, yang bersaiz seratus kali lebih kecil daripada quark dan satu bilion kali lebih kecil daripada proton.

Neutrino ialah zarah yang sangat kecil sehingga 10 septillion kali lebih kecil daripada, sebagai contoh, tyrannosaurus rex. Tyrannosaurus itu sendiri bersaiz berkali-kali lebih kecil daripada keseluruhan Alam Semesta yang boleh diperhatikan.

Maklumat asas tentang struktur atom: radioaktiviti

Ia sentiasa diketahui bahawa tiada tindak balas kimia boleh mengubah satu unsur menjadi unsur lain. Tetapi dalam proses sinaran radioaktif ini berlaku secara spontan.

Radioaktiviti ialah keupayaan nukleus atom untuk berubah menjadi nukleus lain - yang lebih stabil. Apabila orang menerima maklumat asas tentang struktur atom, isotop, pada tahap tertentu, boleh berfungsi sebagai penjelmaan impian ahli alkimia zaman pertengahan.

Apabila isotop mereput, sinaran radioaktif dipancarkan. Fenomena ini pertama kali ditemui oleh Becquerel. Jenis utama sinaran radioaktif ialah pereputan alfa. Apabila ia berlaku, zarah alfa dibebaskan. Terdapat juga pereputan beta, di mana zarah beta dikeluarkan daripada nukleus atom.

Isotop semula jadi dan tiruan

Pada masa ini, kira-kira 40 isotop semula jadi diketahui. Kebanyakannya terletak dalam tiga kategori: uranium-radium, torium dan actinium. Semua isotop ini boleh didapati di alam semula jadi - dalam batu, tanah, udara. Tetapi selain mereka, kira-kira seribu isotop terbitan buatan juga diketahui, yang dihasilkan dalam reaktor nuklear. Kebanyakan isotop ini digunakan dalam perubatan, terutamanya dalam diagnostik..

Perkadaran dalam atom

Jika kita membayangkan atom yang dimensinya setanding dengan dimensi stadium sukan antarabangsa, maka kita boleh mendapatkan perkadaran berikut secara visual. Elektron atom dalam "stadium" sedemikian akan terletak di bahagian paling atas dirian. Setiap satu akan lebih kecil daripada kepala pin. Kemudian teras akan terletak di tengah-tengah medan ini, dan saiznya tidak akan lebih besar daripada saiz kacang.

Kadang-kadang orang bertanya bagaimana rupa atom sebenarnya. Malah, ia tidak kelihatan seperti apa-apa - bukan kerana mikroskop yang digunakan dalam sains tidak cukup baik. Dimensi atom berada di kawasan yang konsep "keterlihatan" tidak wujud.

Atom bersaiz sangat kecil. Tetapi betapa kecilnya saiz ini sebenarnya? Hakikatnya ialah butiran garam terkecil, hampir tidak dapat dilihat oleh mata manusia, mengandungi kira-kira satu quintillion atom.

Jika kita bayangkan atom sebesar itu boleh muat di tangan manusia, maka di sebelahnya akan ada virus sepanjang 300 meter. Bakteria akan panjangnya 3 km, dan ketebalan rambut manusia ialah 150 km. Dalam keadaan terlentang, dia akan dapat melangkaui sempadan atmosfera bumi. Dan jika perkadaran sedemikian adalah sah, maka sehelai rambut manusia boleh mencapai Bulan panjangnya. Ini adalah atom yang kompleks dan menarik, yang terus dikaji oleh saintis hingga ke hari ini.

Setiap hari kami menggunakan beberapa objek: kami mengambilnya di tangan kami, melakukan sebarang manipulasi ke atasnya - membalikkannya, memeriksanya, dan akhirnya memecahkannya. Pernahkah anda berfikir tentang apa objek ini diperbuat? "Apa yang boleh kita fikirkan di sini? Diperbuat daripada logam/kayu/plastik/kain!" - ramai di antara kita akan menjawab dalam kebingungan. Ini sebahagiannya adalah jawapan yang betul. Apakah bahan-bahan ini diperbuat daripada - logam, kayu, plastik, kain dan banyak bahan lain? Hari ini kita akan membincangkan isu ini.

Molekul dan atom: definisi

Bagi orang yang berpengetahuan, jawapannya mudah dan cetek: daripada atom dan molekul. Tetapi sesetengah orang berasa hairan dan mula bertanya soalan: "Apakah itu atom dan molekul?" dsb., dsb. Mari jawab soalan-soalan ini mengikut urutan. Baiklah, pertama sekali, apakah atom dan molekul? Biar kami memberitahu anda dengan segera bahawa takrifan ini bukanlah perkara yang sama. Dan lebih daripada itu, ini adalah istilah yang sama sekali berbeza. Jadi, atom ialah bahagian terkecil unsur kimia, yang merupakan pembawa sifat-sifatnya, zarah bahan dengan jisim dan saiz yang sedikit. Molekul ialah zarah neutral elektrik yang dibentuk oleh beberapa atom yang bersambung.

Apa itu atom: struktur

Atom terdiri daripada petala elektron dan (foto). Sebaliknya, teras terdiri daripada proton dan neutron, dan kulit terdiri daripada elektron. Dalam atom, proton bercas positif, elektron bercas negatif, dan neutron tidak bercas sama sekali. Jika bilangan proton sepadan, maka atom adalah neutral elektrik, i.e. Jika kita menyentuh bahan yang terbentuk daripada molekul dengan atom sedemikian, kita tidak akan merasakan sedikit pun impuls elektrik. Dan walaupun komputer yang sangat berkuasa tidak akan menangkapnya kerana ketiadaan yang terakhir. Tetapi ia berlaku bahawa terdapat lebih banyak proton daripada elektron, dan sebaliknya. Maka lebih tepat untuk memanggil atom tersebut sebagai ion. Sekiranya terdapat lebih banyak proton di dalamnya, maka ia positif secara elektrik, tetapi jika elektron mendominasi, ia negatif secara elektrik. Setiap atom tertentu mempunyai bilangan proton, neutron dan elektron yang ketat. Dan ia boleh dikira. Templat untuk menyelesaikan masalah mencari bilangan zarah ini kelihatan seperti ini:

Kimia. elemen - R (masukkan nama elemen)
Proton (p) - ?
Elektron (e) - ?
Neutron (n) - ?
Penyelesaian:
p = nombor siri bahan kimia. unsur R dalam jadual berkala yang dinamakan sempena D.I. Mendeleev
e = p
n = A r (R) - No. R

Apa itu molekul: struktur

Molekul adalah zarah terkecil bahan kimia, iaitu, ia sudah termasuk secara langsung dalam komposisinya. Molekul bahan tertentu terdiri daripada beberapa atom yang serupa atau berbeza. Ciri-ciri struktur molekul bergantung pada sifat fizikal bahan di mana ia hadir. Molekul terdiri daripada elektron dan atom. Lokasi yang terakhir boleh didapati menggunakan formula struktur. membolehkan anda menentukan kemajuan tindak balas kimia. Mereka biasanya neutral (tidak mempunyai cas elektrik) dan tidak mempunyai elektron yang tidak berpasangan (semua valens adalah tepu). Walau bagaimanapun, mereka juga boleh dicaj, dalam hal ini nama yang betul ialah ion. Molekul juga boleh mempunyai elektron tidak berpasangan dan valensi tak tepu - dalam kes ini ia dipanggil radikal.

Kesimpulan

Sekarang anda tahu apa itu atom dan semua bahan, tanpa pengecualian, terdiri daripada molekul, dan yang terakhir, seterusnya, dibina daripada atom. Sifat fizikal bahan menentukan susunan dan sambungan atom dan molekul di dalamnya.