Cinneadh na n-adamh agus móilíní. Sainmhíniú ar adamh go dtí 1932

Ag tosú ón tréimhse ársa go dtí lár an 18ú haois, bhí mó eolaíocht ag an nóisean go bhfuil an adamh - cáithnín ábhair nach féidir iad a roinnt. eolaí Sasanach agus nádúraí, agus D. Dalton thug sainmhíniú ar an adaimh mar an chuid is lú de dúil cheimiceach. MV Lomonosov ina fhoirceadal adamhach agus móilíneach bhí in ann a thabhairt ar an sainmhíniú ar an adamh agus móilíní. Bhí sé cinnte go bhfuil an móilín, a ghlaoigh sé "corpuscles", comhdhéanta de "eilimintí" - adaimh - agus tá siad ag gluaiseacht i gcónaí.

D. I. Mendeleev Creidtear go bhfuil an substaintí subunit a dhéanann suas an domhan ábhar coinníonn, a n-airíonna go léir ach amháin más rud é nach bhfuil sé faoi réir roinn. San Airteagal seo, táimid ag a shainiú rud mar microcosm an adaimh, agus staidéar a dhéanamh ar a n-airíonna.

Cúlra an teoiric de struchtúr adamhach

Sa 19ú haois, tá tuairim fhorleathan leis an ráiteas ar an doroinnteacht an adaimh. Chreid formhór na heolaithe nach féidir na cáithníní eilimint amháin ceimiceacha in imthosca ar bith a chlaochlú adaimh na n-eilimintí eile. Bhí na smaointe an bonn ar a ndearnadh an sainmhíniú ar adamh atá bunaithe go dtí 1932. Ag deireadh na 19ú haoise san eolaíocht a bheith déanta fionnachtana bunúsacha a d'athraigh an dearcadh seo. Gcéad dul síos, i 1897 bhí sé amach an fisiceoir na Breataine J. J. Thomson an leictreon. Tá an bhfíric athrú bunúsach smaointe eolaithe 'faoi chuid doroinnte den dúil cheimiceach.

Conas a chruthú go bhfuil an struchtúr casta adamh

Fiú amháin roimh an teacht ar an leictreon , aontaíonn eolaithe d'aon toil go bhfuil na hadaimh aon táille. Ansin, fuarthas amach go bhfuil leictreoin idirdhealú go héasca ó aon dúil cheimiceach atá ag teastáil. Is féidir iad a fháil i lasair, tá siad iompróirí sruth leictreach, scaoileadh siad substaintí linn radaíocht x-ghathaithe.

Ach má tá na leictreoin ó gach duine gan eisceacht, agus adaimh luchtaithe go diúltach, dá bhrí sin, in adamh tá roinnt cáithníní atá cinnte go bhfuil lucht deimhneach, ar shlí nach mbeadh adamh bheith le leictreachas neodrach. Chun cabhrú unravel an struchtúr an adaimh chabhraigh le feiniméan fisiciúil mar radaighníomhaíocht. Thug sé an sainmhíniú ceart an adaimh san fhisic, agus ansin ceimic.

Na ghathanna dofheicthe

Bhí na Fraince fisiceoir A. Becquerel an chéad chun cur síos ar an feiniméan na astú adaimh de roinnt eilimintí ceimiceacha, amhairc ghathanna dofheicthe. ionize siad an pas aer tríd an t-ábhar, is cúis le blackening na plátaí grianghrafacha. Níos déanaí, an curies agus Rutherford fuarthas amach go bhfuil substaintí radaighníomhacha chlaochlú i adaimh na n-eilimintí eile ceimiceacha (ar nós úráiniam - neiptiúiniam).

Is radaíocht radaighníomhach nonuniform i gcomhdhéanamh: alfa-cháithníní, béite-cháithníní, gamma-ghathanna. Dá bhrí sin, an feiniméan na radaighníomhaíocht cruthaithe go bhfuil an tábla peiriadach eilimintí cáithníní struchtúr casta. Bhfíric ba chúis leis na hathruithe a rinneadh ar an sainmhíniú ar an adaimh. Cad cáithníní is adamh, a thug Rutherford fhaightear fhíorais eolaíocha nua? Ba é an freagra don cheist seo ar an tsamhail scoláire núicléach molta an adaimh, dá réir a timpeall bhogadh na leictreoin núicléas dearfach-mhuirear.

samhail contrárthachtaí Rutherford

An teoiric an eolaí, in ainneoin a charachtar den scoth nach bhféadfaí, a shainiú go hoibiachtúil ar an adamh. Bhí a cuid torthaí contrártha do dhlíthe bunúsacha na teirmidinimic, dá réir a gach ceann de na leictreoin orbiting na núicléis chailleann a fuinnimh agus, mar d'fhéadfadh sé a bheith, luath nó mall ag titim air. Atom sa chás seo scriosta. Tá sé seo i ndáiríre nach bhfuil an cás, ós rud é na ceimiceáin agus cáithníní as a bhfuil siad déanta, ann i nádúr ar feadh i bhfad. Inexplicably adamh cinneadh den sórt sin bunaithe ar theoiric na Rutherford, chomh maith leis an feiniméan a tharlaíonn nuair a rith substaintí simplí te trí ghríl díraonta. I ndiaidh speictrim adamhacha déanta ag an am céanna go mbeadh cruth líneach. Seo conflicted leis an tsamhail Rutherford an adaimh, dá réir a bheadh an speictream a bheith leanúnach. De réir na coincheapa meicnic chandamach, ní leictreoin i láthair sa núicléas arb iad is sainairíonna mar rudaí phointe chomh maith le bheith i bhfoirm scamall leictreon.

An chuid is mó dá dlús i lócas áirithe de spás timpeall an núicléis, agus tá sé a mheastar a bheith ar an suíomh ar cháithnín ag am ar leith. Ina theannta sin, fuarthas amach go raibh an adamh, tá leictreoin leagtha amach i sraitheanna. Is féidir leis an líon na sraitheanna a chinneadh ag a fhios agam an uimhir an tréimhse ina bhfuil an eilimint sa D. Chóras Mendeleeva I. Tréimhsiúla. Mar shampla, tá an adamh fosfair 15 leictreon agus tá trí leibhéal fuinnimh. Is é an táscaire, a chinneann líon na leibhéil fuinnimh a dtugtar an príomh-uimhir chandamach.

Bunaíodh é turgnamhach go bhfuil an leibhéal fuinnimh na leictreon, suite gaire don chroí, an fuinneamh is ísle. Tá gach bhlaosc fuinnimh roinnte ina fho-leibhéil, agus tá siad, ar a seal, ar na fhithiseáin. tá leictreoin suite ag bhfithiseáin éagsúla an fhoirm scamaill céanna (s, p, d, f).

Bunaithe ar an méid sin roimhe, leanann sé go bhfuil an cruth ar an scamall leictreon Ní féidir a bheith treallach. Tá sé arna chinneadh go docht de réir an fithiseach uimhir chandamach. Cuir muid freisin go bhfuil an staid an leictreon ar an cáithníneacha chinneadh freisin ag dhá luach - maighnéadacha agus uimhreacha chandamach casadh. Tá an chéad cheann bunaithe ar an chothromóid Schrödinger agus characterizes an treoshuíomh spásúil an scamall leictreon ar bhonn na dtrí-dimensionality ar ár saol. An dara táscaire - líon na n-casadh ar é a chinneadh an leictreon ar uainíocht timpeall a aise nó frith-deiseal.

An fionnachtain an neodróin

Trí obair D. Chadwick, bhí siad i 1932, bhí sé tugtha sainmhíniú nua ar an adaimh sa cheimic agus san fhisic. I n-turgnaimh eolaíochta bhí sé go bhfuil sa cleavage dtarlaíonn radaíocht polóiniam ba chúis leis na cáithníní a bhfuil aon táille, an mhais 1.008665. Ainmníodh cáithnín bunrang nua an neodrón. Bhí a fionnachtain agus staidéar a dhéanamh ar a n-airíonna a cheadaítear na heolaithe Sóivéadach V. Gapon agus Ivanenko chruthú teoiric nua ar an struchtúr an núicléas adamhach, ina bhfuil prótóin agus neodróin.

Dar leis an teoiric nua, a chinneadh an tsubstaint a bhí an adamh a leanas mar aonad struchtúrtha an dúil cheimiceach, ina bhfuil croí ina prótóin, neodróin agus leictreoin ag gluaiseacht timpeall air. Tá líon na cáithníní dearfacha sa núicléas comhionann leis an orduimhir an dúil cheimiceach sa chóras tréimhsiúla i gcónaí.

Níos déanaí an tOllamh Zhdanov ina turgnaimh Dheimhnigh faoi thionchar radaíocht chosmach crua, tá núicléas adamhach roinnte ina prótóin agus neodróin. Lena chois sin, tá sé cruthaithe go bhfuil na fórsaí a bhfuil na cáithníní bunrang sa núicléas, tá sé thar a bheith fuinnimh-dian. Feidhmíonn siad ar achair an-ghearr (an t-ordú de 10 ^-23 cm), ar a dtugtar núicléach. Mar a luadh cheana, ag MV bhí Lomonosov in ann a thabhairt ar shainmhíniú an adaimh agus an móilín ar bhonn na fhíorais eolaíocha eolas aige.

Faoi láthair aitheanta a mheas an tsamhail seo a leanas: Is éard atá adamh núicléas agus leictreoin ag gluaiseacht timpeall air i cosáin sainmhínithe go docht - bhfithiseáin. Leictreoin ag an am céanna léiríonn na hairíonna de na cáithníní agus tonnta araon, is é sin, tá súil le nádúr déach. Tá núicléas adaimh tiubhaithe beagnach gach a mhais. Tá sé comhdhéanta de prótóin agus neodróin a bhaineann le fórsaí núicléacha.

Cibé an bhfuil sé indéanta a mheá adamh

Casadh sé amach go bhfuil gach adamh maise. Mar shampla, tá sé ar Hidrigin 1,67h10 ^-24 bhí fiú deacair a shamhlú cé chomh beag luach seo. Chun teacht ar an meáchan ar an rud, ná úsáid a bhaint as na scálaí, agus an oscillator, a bhfuil nanafeadáin carbón. Chun an meáchan an adaimh agus an móilín chainníocht níos áisiúla é an meáchan coibhneasta. Taispeánann sé cé mhéad uair an meáchan ar móilín nó adamh níos mó ná 1/12 den adamh carbóin, atá 1,66h10 ^-27 kg. maiseanna adamhacha coibhneasta Tugtar sa tábla peiriadach na dúile ceimiceacha, agus tá siad aon toise.

Tá Eolaithe go maith ar go bhfuil an meáchan adamhach de dúil cheimiceach - Is é an meánlíon mais na iseatóip. Is cosúil, ar mhodh aonad amháin de dúil cheimiceach bhféadfadh maiseanna éagsúla. Dá bhrí sin na muirir ar na núicléis an cháithnín struchtúrtha sórt céanna.

Eolaithe a fuarthas amach nach ionann na iseatóip i líon na neodrón sa núicléas agus núicléis mhuirearú comhionann. Mar shampla, adamh clóirín, agus mais 35 atá 18 neodrón agus 17 prótóin, agus ar mó a mais de 37-20 prótóin agus 17 neodrón. Is iad na gnéithe ceimiceacha go leor meascáin d'iseatóip atá. Mar shampla, na substaintí simplí ar nós photaisiam, Argón, ocsaigin atá ina adaimh chomhdhéanamh a ionadaíonn 3 iseatóp éagsúil.

Cinneadh atomicity

Tá roinnt léirmhínithe. Smaoinigh ar cad é a chiallaíonn an téarma sa cheimic. Más féidir na hadaimh de dúil cheimiceach ann ar a laghad, momentarily ina n-aonar nach bhfuil, claonadh chun foirm cáithníní níos casta - móilíní, ansin deirimid go bhfuil na substaintí sin struchtúr adamhach. Mar shampla, il-chéim imoibriú clóiríniú meatáin. Tá sé in úsáid go forleathan sa cheimic shintéiseach orgánach do na díorthaigh halaigine mór: déchlóraimeatán, teitreaclóiríd charbóin. Tá sé roinnte móilíní clóirín le hadaimh bhfuil imoibríocht ard. scrios siad bannaí sigme sa mhóilín meatáin, ag soláthar le frithghníomhú slabhra ionad.

Sampla eile de phróiseas ceimiceach a bhfuil tábhacht mhór sa tionscal - úsáid a bhaint as sárocsaíd hidrigine mar ghníomhaire disinfectant agus tuaradh. Cinneadh ocsaigine adamhach mar tháirge cleavage de shárocsaíd hidrigine tharlaíonn i na cealla beo idir (ag an einsím cataláis), agus sa tsaotharlann. ocsaigin adamhach arna chinneadh cáilíochtúil ag a n-airíonna antioxidant ard agus ar a gcumas a mhilleadh oibreáin phataigineacha: Baictéir, fungais agus a n-spóir.

Conas an gclúdach núicléach

Táimid tar éis a fuarthas amach cheana go bhfuil an t-aonad struchtúrtha dúil cheimiceach struchtúr casta. Timpeall na cáithníní núicléas dearfach-mhuirear revolve leictreoin diúltacha. An Duais Nobel Niels Bohr, bunaithe ar teoiric chandamach an tsolais, chruthaigh teagaisc, ina bhfuil an t thréithriú agus a aithint na n-adamh a leanas: leictreoin ag gluaiseacht timpeall an núicléis amháin ag cosáin seasta áirithe sa chás seo ná radiate fuinneamh. Bohr, tá eolaithe léirithe go bhfuil an cáithníní den MicroWorld, lena n-áirítear adaimh agus móilíní ná cloí leis na dlíthe bailí do chomhlachtaí móra - rudaí macrocosm.

Tá struchtúr na sliogáin leictreon de cháithníní staidéar déanta i bpáipéir ar eolaithe fhisic chandamach nós Hund, Pauli Klechkovskii. Ós rud é go tháinig sé chun feasa a dhéanann na leictreoin nach bhfuil an tairiscint rothlach ar fud an núicléas chaotic, ach ar cosáin áirithe socraithe. Pauli fuarthas amach go féidir laistigh de leibhéal fuinnimh amháin ag gach ceann dá bhfithiseáin s, p, d, f i gcealla leictreonach bheith níos mó ná dhá cháithnín luchtaithe go diúltach de luach casadh os coinne + ½ agus - ½.

riail Hund Mhínigh conas bhfithiseáin leictreon líonadh leis an leibhéal fuinnimh céanna.

Aufbau bprionsabal, ar a dtugtar freisin an riail n + l, mínigh an dóigh a multielectron bhfithiseáin líonadh adaimh (eilimintí 5, 6, 7 timthriallta). Gach ceann de na regularities thuas bhí mar bhonn teoiriciúil na n-eilimintí ceimiceacha cruthaithe ag Dmitriem Mendeleevym.

céim ocsaídiúcháin

Is coincheap bunúsach sa cheimic agus cuireann sé síos ar staid adaimh i móilín. Is é an sainmhíniú nua-aimseartha ar an méid ocsaídiúcháin na n-adamh a leanas: Is é an muirear coinníollaithe adaimh sa mhóilín, arna ríomh de réir ar na coincheapa a bhfuil móilín amháin ar chomhdhéanamh ianach.

Is féidir leis an ocsaídiúcháin a chur in iúl trí slánuimhir nó uimhir codánach, a luach deimhneach, diúltach nó nialas. I adaimh is mó de na dúile ceimiceacha tá ocsaídithe agus arís eile. Mar shampla, is é nítrigin -3, -2, 0, 1, 2, 3, 4, 5. Ach tá den sórt sin gné, cosúil le fluairín, i ngach ceann dá chomhdhúile ach stáit ocsaídiúcháin amháin is ionann agus -1. Má tá sé i láthair substaint simplí, a staid ocsaídiúcháin de nialas. Seo cainníochtaí ceimiceacha áisiúil chun úsáid d'aicmiú substaintí agus cur síos a n-airíonna. I bhformhór na gcásanna, an méid ocsaídiúcháin an cheimic a úsáidtear i mbunú imoibrithe cothromóidí Redox.

Maidir le hairíonna adamh

A bhuíochas leis na fionnachtana na fisice satis, an míniú nua-aimseartha an adaimh, atá bunaithe ar theoiric Ivanenko agus Gapon E, forlíonta ag na fhíorais eolaíocha a leanas. Níl an struchtúr de núicléas adamhach athrú le linn na imoibrithe ceimiceacha. Bíonn tionchar ag an t-athrú ach amháin na fhithiseáin leictreon ina stad. Is féidir a struchtúr a chur i leith go leor de na airíonna fisiciúla agus ceimiceacha substaintí. Má fhágann an leictreon bhfithis stáiseanóireacht agus fáltais a fithiseach le adamh fuinnimh níos airde den sórt sin ar a dtugtar sceitimíní.

Ba chóir a thabhairt faoi deara nach féidir leis na leictreoin a bheith ar feadh i bhfad ar na fithiseáin neamh-lárnach. Ag filleadh ar a orbit stáiseanóireachta, astaíonn an leictreon an candam fuinnimh. An staidéar ar tréithe den sórt sin na n-aonad struchtúrtha na dúile ceimiceacha mar cleamhnas leictreon, leictridhiúltachta, fuinneamh ionization, tá cead ag eolaithe, ní hamháin a shainmhíniú ar an adamh mar microcosm na gcáithníní riachtanach, ach freisin thug deis dóibh a míniú a thabhairt ar chumas na n-adamh chun foirm a stáit mhóilíneach cobhsaí agus le fuinneamh níos fabhraí d'ábhair, mar thoradh féideartha ag cruthú aon chineál naisc cheimiceacha cobhsaí: ianach, comhfhiúsach-Polar agus apolar, deontóir-glacóir (mar speicis nascadh comhfhiúsach) agus m etallicheskoy. An dara ceann a chinneann na hairíonna is tábhachtaí fisiceacha agus ceimiceacha miotal.

Bunaíodh é turgnamhach gur féidir leis an méid de adamh a athrú. Beidh gach brath ar an móilín ina bhfuil sé san áireamh. Trí X-gha is féidir anailís díraonta a ríomh an fad idir adaimh i ceimice, chomh maith le ga aonad eilimint struchtúrtha a fhoghlaim. patrúin athraithe na ngathanna na n-adamh atá sa tréimhse nó an grúpa na n-eilimintí ceimiceacha Ónainn, is féidir a thuar a n-airíonna fisiceacha agus ceimiceacha. Mar shampla, i dtréimhsí le méadú muirear núicléas adamhach a laghdú gathanna ( "atom comhbhrú"), agus dá bhrí sin a lagú airíonna mhiotalacha na comhdhúile, agus nonmetallic aimplithe.

Dá bhrí sin, is féidir eolas ar an struchtúr an adaimh chinneadh go cruinn an airíonna fisiciúla agus ceimiceacha de na heilimintí go san áireamh sa chóras tréimhsiúil na n-eilimintí.