Kom ons kyk na hoe om atoom te bou. Hou in gedagte dat dit sal uit uitsluitlik op die modelle gedra. In die praktyk atome is baie meer komplekse struktuur. Maar te danke aan moderne ontwikkelings wat ons in staat om te verduidelik en selfs suksesvol voorspel die eienskappe van chemiese elemente (selfs al is nie almal nie). So, wat is die baan struktuur van die atoom? Wat hy "gemaak"?
Die planeet model van die atoom
Dit is die eerste keer deur die Deense fisikus Niels Bohr voorgestel in 1913. Dit is die eerste teorie van atoomstruktuur gebaseer op wetenskaplike feite. Daarbenewens gelê sy die fondament van die moderne tematiese terminologie. Dit deeltjies elektrone produkte rotasiebeweging rondom 'n atoom op dieselfde beginsel as die planete om die son. Bohr het voorgestel dat hulle net kan bestaan in wentelbane wat streng is op 'n sekere afstand vanaf die kern. Hoekom dit so is, 'n wetenskaplike met die posisie van die wetenskap kan nie verduidelik nie, maar so 'n model potdtverzhdalas baie eksperimente. Om die wentelbane gebruik heelgetalle aandui, wat begin met die eenheid, wat die naaste aan die kern getel. Al hierdie bane word ook genoem lae. Y 'n waterstofatoom net een laag, wat roteer een elektron. Maar komplekse atome is meer vlakke. Hulle is verdeel in komponente wat gekombineer naby in potensiële energie elektrone. So, die tweede het reeds twee subvlakke - 2's en 2p. Die derde het drie - 3s, 3p en 3d. En so aan. In die eerste plek "bevolk deur" nader aan die kern van die subvlakke, en dan lank. Elkeen van hulle kan slegs geneem word deur 'n sekere aantal elektrone. Maar dit is nie die einde nie. Elke sub-laag is verdeel in orbitale. Kom ons spandeer 'n vergelyking met 'n normale lewe. Die elektronwolk van die atoom in vergelyking met die stad. Vlakke - hierdie straat. Persvrystellings - private huis of woonstel. Orbitaal - kamer. In elkeen van hulle "lewe" een of twee elektrone. Hulle het almal 'n spesifieke adres. Dat so was die eerste skema van atoomstruktuur. En ten slotte, oor die e-pos adres: hulle word bepaal deur 'n stel van getalle wat "kwantum" genoem word.
Die golf model van die atoom
Maar met verloop van tyd, is die planeet model hersien. die tweede teorie van atoomstruktuur is voorgestel. Dit is meer volmaak nie, en laat jou toe om die resultate van praktiese eksperimente verduidelik. In die plek van die eerste golf het die model van die atoom, wat bied Schrodinger. Dit is reeds vasgestel dat die elektron self kan openbaar nie net as 'n deeltjie, maar ook as 'n golf. En wat het Schrodinger? Hy gebruik 'n vergelyking wat die beweging van die golwe in beskryf drie-dimensionele ruimte. Dus, kan jy nie die pad van beweging van 'n elektron in 'n atoom, en die waarskynlikheid van opsporing op 'n sekere punt te vind. Kombineer die twee teorieë, die elementêre deeltjies is op spesifieke vlakke en sub-en orbitale. In hierdie model eindig die ooreenkoms. Om 'n voorbeeld te noem - in die golfteorie van orbitaal is die streek waar die elektron sal gevind word met 'n waarskynlikheid van 95%. Op al die oorblywende ruimte is 5% .Maar op die ou end het dit geblyk dat die funksies van die struktuur van atome voorgestel met die gebruik van die golfmodel, ten spyte van die feit dat die terminologie wat gebruik word is algemeen.
Die konsep van waarskynlikheid in hierdie geval
Hoekom is die term wat gebruik word? Heisenberg in 1927 geformuleer die beginsel van onsekerheid, wat nou gebruik word om die beweging van micro te beskryf. Dit is op grond van hul verskil van gewone fisiese liggame. Wat is dit? Klassieke meganika word aanvaar dat 'n persoon die verskynsel kan waarneem, hulle nie beïnvloed (waarneming van hemelliggame). Op grond van hierdie data kan ons bereken waar die voorwerp is op 'n bepaalde tyd. Maar dinge moet anders in die mikro besigheid wees. So, byvoorbeeld, om die elektron te neem sonder dat dit, is nou nie moontlik omdat die krag gereedskap en die deeltjies is nie vergelykbaar. Dit lei tot wat is besig om sy plek van 'n elementêre deeltjie, die staat, die rigting, spoed en ander parameters. Dit is nutteloos om te praat oor die presiese spesifikasies. Die onsekerheid beginsel baie vertel ons dat dit onmoontlik is om die presiese trajek van die elektron rondom die kern van die vlug te bereken. Ons kan net dui die waarskynlikheid van die vind van 'n deeltjie in 'n gegewe gebied in die ruimte. Dit is so 'n funksie het die struktuur van atome van chemiese elemente. Maar dit moet in ag geneem word slegs wetenskaplike in praktiese eksperimente.
Die samestelling van die atoom
Maar laat ons fokus op die hele werf review. So, in toevoeging tot weldeurdagte elektron skil, die tweede komponent is die kern van die atoom. Dit bestaan uit 'n positief gelaaide protone en neutrale neutrone. Ons is almal vertroud met die periodieke tabel. Die nommer van elke element stem ooreen met die aantal protone wat dit is. die aantal neutrone gelyk aan die verskil tussen die massa van die atoom en sy aantal protone. Mag wees afwykings van hierdie reël. Dan sê hulle dat daar is 'n isotoop van die element. Die kring struktuur van die atoom is dat dit "omring" die elektron skil. Die aantal elektrone is gewoonlik gelyk aan die aantal protone. Massa laaste ongeveer 1840 keer meer as die eerste, en ongeveer gelyk aan die gewig van 'n neutron. Die radius van die kern is oor 1/200000 atoom deursnee. Hy het 'n sferiese vorm. Dit wil sê, in die algemeen, die struktuur van atome van chemiese elemente. Ten spyte van die verskil in massa en eienskappe, hulle lyk oor dieselfde.
wentelbane
Afgesien van die feit dat so 'n skema van atoomstruktuur, kan nie swyg oor hulle wees. daar is so hierdie tipe:
- s. Het jy 'n sferiese vorm.
- p. Dit is soortgelyk aan agt volumetriese of spil.
- d en f. Hulle het 'n komplekse vorm wat skaars beskryf die formele taal.
Elektroniese elke tipe kan met 'n waarskynlikheid van 95% in die onderskeie orbitale. Vir die aangebied inligting kalm hanteer moet word, want dit is eerder abstrakte wiskundige model, eerder as die fisiese werklikheid van die situasie. Maar al hierdie dinge het dit 'n goeie voorspellende krag met betrekking tot die chemiese eienskappe van molekules en selfs atome. Hoe verder van die kern is die vlak, hoe meer elektrone op dit geplaas word. So, die aantal orbitale moontlik om te bereken met behulp van 'n spesiale formule: x 2. Waar x die aantal vlakke. En sedert orbitale kan akkommodeer 'n maksimum van twee elektrone, dan uiteindelik vind hul numeriese formule is soos volg: 2X 2.
Wentelbane: tegniese data
As ons praat oor die struktuur van 'n fluooratoom, sal dit drie orbitale het. Almal van hulle is vol. Energie orbitale in 'n enkele sublaag dieselfde. Om hulle te spel, voeg 'n laag aantal: 2's, 4p, 6d. Ons keer terug om te praat oor die struktuur van die fluooratoom. Hy sal twee een s- en p-sublaag het. Hy het nege protone en dieselfde aantal elektrone. In die eerste plek is-een vlak. Hierdie twee elektrone. Toe die tweede s-vlak. Meer twee elektrone. En 5 gevul p-waarde. Hier is sy gebou. Na die lees van die volgende opskrifte kan jy persoonlik die nodige stappe en maak seker. As ons praat oor die fisiese eienskappe van halogene wat fluoor sluit, moet daarop gelet word dat, hoewel hulle in dieselfde groep, verskil heeltemal in hul eienskappe. So, hulle kookpunt wissel van -188 tot 309 grade Celsius. So hoekom is dit verenig? Alles te danke aan die chemiese eienskappe. Alle halogene, en die meeste fluoro besit beter oksiderende vermoë. Hulle reageer met metale en kan self-ontbrand teen kamertemperatuur sonder probleme.
Hoe om die baan te vul?
Watter reëls en beginsels van die elektrone geleë? Hier vind drie hoof, het die bewoording van wat vereenvoudig vir 'n beter begrip:
- Die beginsel van die minste energie. Elektrone is geneig om die orbitale in volgorde van toenemende energie te vul.
- Die Pauli beginsel. In een orbitaal nie opgespoor kan word nie meer as twee elektrone.
- Hund se reël. Binne een Persvrystellings elektrone beset die eerste gratis orbitale, en vorm dan 'n paar.
In die geval van die vul sal help die periodieke stelsel Mendeleev, en die struktuur van die atoom in hierdie geval sal beter verstaan word in terme van die beeld. Daarom, in praktiese werk met die konstruksie van stroombaanelemente, is dit nodig om dit byderhand hou.
byvoorbeeld
Om op te som alles gesê Artikel, is dit moontlik om die monster as die atoom te maak, word elektrone versprei in hul vlakke en sub-en orbitale (dit wil sê, wat is die vlak opset). Dit kan voorgestel word as 'n formule die energie diagram as 'n kring of lae. Hier is daar baie goeie illustrasies, wat by nadere ondersoek help om die struktuur van die atoom te verstaan. So, die eerste gevul met die eerste vlak. In dit daar is net een sub-laag, wat net een baan. Alle vlakke gevul agtermekaar uit kleiner. In die eerste plek in 'n enkele sublaag van 'n enkele elektron word geplaas op elke baan. Dan 'n paar. En op die beskikbaarheid is oorgeskakel na 'n ander vak vereis. En nou kan jy jouself uit te vind wat die struktuur van stikstof of fluoor (wat vroeër bespreek is). Aanvanklik, kan dit 'n bietjie moeilik wees, maar jy kan fokus op die foto's. Kom ons kyk na, vir duidelikheid en struktuur van die stikstofatoom. Dit het 7 protone (saam met neutrone wat saam die kern) en dieselfde aantal elektrone (wat die elektron skil vorm). In die eerste plek is gevul eerste vlak. 2 elektrone daarop. Dan kom die tweede s-vlak. Dit is ook 2 elektrone. En die ander drie is geleë op die p-vlakke is waar elkeen van hulle is een orbitaal.
gevolgtrekking
Soos jy kan sien, die struktuur van die atoom - is nie so 'n moeilike onderwerp (as jy dit benader met die posisie van 'n skool loop van chemie, natuurlik). En om hierdie onderwerp te verstaan is nie moeilik. Ten slotte wil ek vertel van 'n paar van die eienskappe. Byvoorbeeld, praat oor die struktuur van 'n suurstofatoom, weet ons dat dit agt protone en neutrone 8-10. En aangesien al natuurlik geneig om ewewig, twee suurstofatome te vorm 'n molekule waarin twee ongepaarde elektrone vorm 'n kovalente binding. Net so, ander vorme stabiele suurstofmolekule - osoon (O 3). Wetende dat die struktuur van die atoom suurstof, kan behoorlik formule oksidasiereaksies, wat die mees algemene stof op aarde betrek.