Tapa-kevitra ny ataoma sy ny molekiola. Famaritana ny Ny tsivaky hatramin'ny 1932

Nanomboka avy any amin'ny vanim-potoana fahiny ny antenatenan'ny taonjato faha-18, ny siansa dia anjakan'ny ilay hevitra hoe ny tsivaky - sombiny amin 'ny zavatra izay tsy Hisara-tsaina. Anglisy mpahay siansa sy ny zavaboary, ary D. Dalton nanome famaritana ny amin'ny tsivaky ho toy ny ampahany bitika indrindra ny singa simika. MV Lomonosov amin'ny atomika sy ny molekiolan'ny fotopampianarana dia afaka manome ny famaritana ny amin'ny tsivaky sy ny môlekiola. Izy no resy lahatra fa ny molekiola, izay nantsoiny hoe "corpuscles", ahitana ny "singan-javatra" - ataoma - ary mihetsika foana.

D. I. Mendeleev nino fa Taharon'ny akora izay mahaforona ny ara-nofo izao tontolo izao, mitana ny fananany rehetra, afa-tsy raha toa ka tsy manaiky ny fisarahana. Ato amin'ity lahatsoratra ity, dia mamaritra ny zavatra ho toy ny microcosm ny tsivaky, sy mianatra ny fananana.

Fototra ny teoria ny rafitra atomika

Tamin'ny taonjato faha-19, dia zoviana amin'ny maro ho toy ny fanambaràna momba ny indivisibility amin'ny tsivaky. Ny ankamaroan'ny mpahay siansa fa nino ny poti iray singa simika na inona na inona toe-javatra tsy azo niova ho ataoma ny singa hafa. Ireo hevitra ireo no fototra izay niorina ny famaritana ny iray tsivaky hatramin'ny 1932. Tamin'ny faramparan'ny taonjato faha-19 amin'ny siansa natao fototra hitan'ny izay nanova fomba fijery ity. Voalohany indrindra, tamin'ny 1897 ny Britanika fizika J. J. Thomson efa nahita ny elektronika. Izany zava-misy dia miova ifotony mpahay siansa 'hevitra momba ny saratsarahina anatin' ny singa simika.

Ahoana no mba hanaporofoana fa sarotra ny tsivaky rafitra

Na dia talohan'ny nahitana ny elektronika , ny mpahay siansa niara-manaiky fa manana ny ataoma tsy mba niampanga. Avy eo, dia hita fa miavaka elektrôna dia mora foana avy amin'ny singa simika tiany. Izy ireo dia hita ao amin'ny lelafo, izy ireo mpitondra ny herinaratra, dia halefako zavatra mandritra ny taratra X-ray.

Fa raha ny elektrôna dia anisan'ny rehetra tsy an-kanavaka, ary ratsy nandrara ataoma, dia toy izany, ao amin'ny Ny tsivaky misy poti izay Azo antoka fa manana fiampangana tsara, raha tsy izany dia tsy ho ataoma electrically tsy miandany. Mba hanampiana namaha ny firafitry ny tsivaky dia nanampy ny toe-javatra ara-batana toy ny radioactivity. Ny marina dia nanome famaritana ny tsivaky amin'ny fizika, simia ary avy eo.

Ny taratra tsy hita maso

Zavatra fizika A. Becquerel no voalohany momba ny toe-javatra ny émission ny ataoma sasany singa simika, maso tsy hita maso fay. Ionize ny rivotra izy ireo ampandehaninao hamaky ny ara-nofo, ka mahatonga mainty ny sary takelaka. Taty aoriana, ny Curies sy Rutherford hita fa akora radiôaktifa ka ovana hahazo ataoma ny singa simika hafa (toy ny oraniôma - neptunium).

Taratra radiôaktifa dia nonuniform amin'ny fanaovana: Alpha poti, beta poti, Gamma fay. Noho izany, ny toe-javatra ny radioactivity dia nanaporofo fa ny tabilao ny singa poti manana rafitra sarotra. Izany zava-misy nahatonga ny fanovana natao tamin'ny famaritana ny amin'ny tsivaky. Inona poti dia tsivaky, nomen 'i Rutherford nahazo vaovao zava-misy ara-tsiansa? Ny valin'io fanontaniana io no manam-pahaizana ny volavolan-nokleary modely ao amin'ny tsivaky, araka izay manodidina ny tsara-voampanga vihy elektrôna mifindra.

Fifanoheran-kevitra Rutherford modely

Ny kevitra ny mpahay siansa, na dia eo aza ny toetra miavaka, tsy miangatra mamaritra ny tsivaky. Ny hita dia mifanohitra amin'ny lalàna fototra ny thermodynamics, araka izay rehetra mihodidina ny elektrôna ny nuclei very ny hery sy, araka izay mety ho, ela na ho haingana tsy maintsy asio izy. Atom amin'ity tranga ity rava. Izany, raha ny marina tsy ny raharaha, satria ny zavatra simika sy ny poti avy izay natao, misy eo amin'ny natiora nandritra ny fotoana ela. Nihevitra tsivaky tapa-kevitra toy izany, miorina amin'ny teoria ny Rutherford, ary koa ny tranga izay mitranga rehefa mafana mandalo zavatra tsotra amin'ny alalan'ny diffraction makarakara. Rehefa niforona atomika spectra tamin'izany andro izany manana endrika Linear. Zavatra tsy nifanohitra tamin'ny modely ny Rutherford ny tsivaky, araka ny karazany izay tsy maintsy ho mitohy. Araka ny hevitra ny atsangana hitondra Milina, elektrôna eo amin'ny fototry tsy mampiavaka toy ny teboka zavatra ary koa manana ny endriky ny elektronika rahona.

Ny hakitroky ny ankamaroan'ny tao amin'ny sasany locus ny toerana manodidina ny vihy, ary heverina ho ny toerana misy ny sombiny amin'ny fotoana nomena. Koa, dia hita fa ny tsivaky, elektrôna dia nanao fandaharana ao amin'ny sosona. Ny isan'ny sosona azo tapa-kevitra amin'ny alalan'ny fahafantarana ny isan'ny fe-potoana izay ny singa ao amin'ny potoana D. I. Mendeleeva System. Ohatra, ny phosphore tsivaky misy 15 elektrôna sy manana ambaratonga telo angovo. Ny famantarana, izay mamaritra ny isan'ny ambaratonga angovo dia antsoina hoe ny lehibe indrindra atsangana hitondra isa.

Ary dia naorina tamin'ny andrana fa ny angovo haavon'ny elektrôna, any amin'ny fototry akaiky indrindra, manana ny hery ambany indrindra. Akorandriaka angovo tsirairay dia Mizara ho zana-sehatra, ary izy ireo kosa, teo amin'ny orbitals. Elektrôna samy hafa dia hita ao amin'ny orbitals mitovy endrika rahona (s, p, e, f).

Miorina amin'ny ny etsy ambony, manaraka ho azy ny endriky ny rahona ny elektronika tsy afaka ny ho jadona. Efa tapa-kevitra tanteraka araka ny orbital atsangana hitondra isa. Izahay fa hametraka ihany koa ny toerana misy ny elektronika ho any amin'ny particulate tapa-kevitra ihany koa ny soatoavina roa - andriamby sy mihodina atsangana hitondra isa. Ny voalohany dia miorina amin'ny Schrodinger mira sy mampiavaka ny maka sary fironana ny elektronika rahona miorina amin'ny ny telo-dimensionality ny izao tontolo izao. Ny faharoa mpanondro - ny isan'ny kofehy ireny eo amboniny mamaritra ny elektronika ny fihodinan'ny manodidina ny mpiray na manohitra-manaraka ny fihodin'ny famantaranandro.

Ny nahitana ny neutron

Amin'ny alalan'ny asan'ny D. Chadwick, natao azy ireo tamin'ny 1932, dia nanome famaritana ny vaovao ao amin'ny tsivaky simia sy fizika. Ao anatin 'ilay dia fanandramana ara-tsiansa voaporofo fa amin'ny cleavage Miseho polonium taratra vokatry ny poti ka tsy misy fiampangana, ny faobe 1,008665. Nisy sombiny fototra vaovao atao hoe ny neutron. Ny nahitana sy ny fianarana ny ny fananany namela ny Sovietika sy ny mpahay siansa V. Gapon Ivanenko mamorona vaovao kevitra ny firafitry ny fototry atomika, misy prôtôna sy netrôna.

Araka ny vaovao teoria, famaritana ny fananana nanana ny manaraka tsivaky mamorona vondrona ara-drafitra ny singa simika, ahitana ny fototry misy prôtôna, netrôna sy ny elektrôna mihetsika manodidina azy. Ny isan'ny poti tsara ao amin'ny fototry dia mitovy foana ny ordinal isan'ny singa simika ao amin'ny rafi-potoana.

Tatỳ aoriana Profesora Zhdanov ny fanandramana nanamafy fa eo ambany fahefan'ilay mafy cosmic taratra, atomika nuclei dia Nizara roa ny prôtôna sy netrôna. Ankoatra izany, izany dia efa voaporofo fa ny hery mihazona ireo poti fototra ao amin'ny vihy, dia tena hery-mafy. Andraikitra eo izy ireo dia fohy lavitra (ny lamin '10 ^-23 cm), antsoina hoe nokleary. Araka ny voalaza tany aloha, ny MV Lomonosov dia afaka manome ny famaritana ny amin'ny tsivaky sy ny molekiola, miorina amin'ny zava-misy ara-tsiansa mampahafantatra azy.

Amin'izao fotoana izao fantatra Diniho ny modely manaraka izao: tsivaky dia ahitana ny vihy sy ny elektrôna mihetsika manodidina azy ao an-hentitra voafaritra lalana - orbitals. Elektrôna tamin'izany andro izany hanehoana ireo fananan 'na ny poti sy ny onja, izany hoe manana toetra manana lafiny roa. Ny fototry ny Ny tsivaky dia mifantoka saika ny rehetra faobe. Izany dia ahitana ny prôtôna sy netrôna mifandray amin'ny hery nokleary.

Na azo atao ny mandanja Atom

Raha ny fandehany fa ny tsirairay dia manana faobe tsivaky. , Ohatra, dia ny hidrôzenina 1,67h10 ^-24 mihitsy aza sarotra sary an-tsaina kely ny fomba zava-dehibe izany. Mba hahitana ny lanjan'ny zavatra, dia aza mampiasa ny fandanjana sy ny oscillator, izay ny karbaona nanotube. Mba kajy ny lanjan'ny tsivaky sy ny molekiola be mety kokoa dia ny havany lanjany. Izany dia maneho hoe impiry ny lanjan'ny môlekiola iray, na Ny tsivaky mihoatra ny 1/12 ny karbaona tsivaky, izay 1,66h10 ^-27 kg. Havana atomika vahoaka omena ao amin'ny tabilao ny singa simika, ary tsy misy lafiny.

Ny mpahay siansa dia mahafantatra tsara fa ny atomika lanjan'ny ny singa simika - dia ny eo ho eo ny isan'ny isotopes faobe. Toa hita ao amin'ny maha-iray tarika iray dia mety manana singa simika vahoaka samy hafa. Noho izany ny fiampangana ny nuclei ny sombiny ara-drafitra toy izany koa.

Mpahay siansa nahita fa ny isotopes mitovy amin'ny isan'ny netrôna ao amin'ny fototry sy nuclei hasaina mitovy. Ohatra, ny chlore Atom, manana faobe 35 ahitana 18 netrôna sy prôtôna 17, sy tamin'ny faobe ny 37 - 20 prôtôna sy netrôna 17. Maro ny singa simika no mixtures ny isotopes. , Ohatra, zavatra tsotra toy ny potasioma, argon, oksizenina ao amin'ny fanaovana ataoma isotope mampiseho 3 samy hafa.

Tapa-kevitra ny atomicity

Misy fandikana maro. Diniho izay no hevitry ny teny ao amin'ny simia izany. Raha ny ataoma iray singa simika afaka vetivety, fara fahakeliny, misy amin'ny mitokantokana, tsy mirona hanangana sarotra kokoa poti - molekiola, dia toy izany no milaza fa zavatra manana rafitra atomika. Ohatra, maro-tsehatra chlorination fihetsiky ny metanina. Izany no be mpampiasa amin'ny voarindra sy voafintina simika ho an'ny lehibe halogen Sampanteny: dichloromethane, karbaona tetrachloride. Nizara ny molekiola chlore ny ataoma manana reactivity avo. Mamono sigma fatorana amin'ny metanina molekiola, manome ny rojo vy fanoloana fanehoan-kevitra.

Ohatra iray hafa ny simika dingana lehibe manana zava-dehibe ao amin'ny orinasa - ny fampiasana ny peroxyde toy ny hidrôzenina sy ny bleaching famonoana bibikely ilay mpandraharaha. Tapa-kevitra ny atomika oksizenina ho toy ny vokatry ny hidrôzenina cleavage peroxyde mitranga ao amin'ny sela na ny velona (ny anzima catalase), sy ny laboratoara. Atomic oxygène hatsarana, miankina amin'ny fananana antioxidant ny avo sy ny fahaizany handrava pathogenic mpiasa: Bakteria, holatra sy ny spores.

Ahoana ny nokleary valopy

Efa teo aloha nahita fa ny drafitra sampana ny singa simika manana rafitra sarotra. Around ny tsara vihy poti-voampanga Mibahan ratsy elektrôna. Ny loka Nobel Niels Bohr, atsangana hitondra teoria miorina amin'ny mazava, namorona fampianarana, izay fametrahana sy ny famantarana ny ataoma dia toy izao manaraka izao: elektrôna mifindra manodidina ny fototry amin'ny sasany ihany no lalana raikitra amin'ity tranga ity dia tsy hampiely hery. Bohr, mpahay siansa dia nampiseho fa ny poti-microworld, izay ahitana ataoma sy ny molekiola tsy manaiky ny lalàna manan-kery ho an'ny lehibe vatana - mandà macrocosm.

Ny firafitry ny elektronika akorandriaka ny particulates dia efa nianatra tany amin'ny atsangana hitondra taratasy mpahay siansa fizika, toy ny Hund, Pauli Klechkovskii. Koa satria dia fantatra fa ny elektrôna manao ny rotational mihetsika manodidina ny fototry tsy mikorontana, fa lalana raikitra sasany. Pauli hita fa ao anatin'ny iray angovo haavon'ny amin'ny tsirairay ny orbitals S, p, e, tsy ampy amin'ny sela elektronika Mety ho tsy mihoatra ny roa voampanga ratsy kofehy ireny poti ny mifanohitra vidy + ½ ary - ½.

Fitondran'i Hund nanazava ny fomba elektronika hameno orbitals amin'ny angovo mitovy lenta.

Aufbau toro lalana, antsoina koa hoe ny fitsipika N + l, hazavao ny fomba feno orbitals multielectron ataoma (singa 5, 6, 7 tsingerina). Rehetra eo ambony regularities nanompo toy ny teorika fototry ny singa simika noforonin'i Dmitriem Mendeleevym.

oxidation diplaoma

Izany dia fototra hevitra amin'ny simia, ary milaza ny toe-Ny tsivaky ao amin'ny môlekiola. Ny ankehitriny famaritana ny ambaratongam-oxidation ny ataoma dia toy izao manaraka izao: ny anjara-raharaha dia miankina ataoma ao amin'ny molekiola, izay kajy miorina amin'ny hevitra izay môlekiola iray manana afa-tsy ny ionic sangan 'asa.

Ny oxidation dia azo aseho iray integer na fractional isa, tsara, ratsy na aotra soatoavina. Amin'ny ankamaroan'ny singa simika ataoma manana oxidation maro fanjakana. Ohatra, azota dia -3, -2, 0, +1, +2, +3, +4, +5. Fa toy izany singa, toy ny fluor, amin'ny rehetra ny Kamban-teny iray ihany no tena oxidation fanjakana mitovy amin'ny -1. Satria na dia nanolotra tsotra fananana, ny oxidation toe-aotra. Simika io dia be mety ny mampiasa ny fanasokajiana ny akora sy mba hilazana ny fananany. Amin'ny ankamaroan'ny toe-javatra, ny oxidation ambaratonga ny simia ampiasaina amin'ny fametrahana equations redox fanehoan-kevitra.

Ireo fananan 'ataoma

Noho ny zavatra hitan'ny ny atsangana hitondra fizika, ny ankehitriny famaritana ny tsivaky, izay mifototra amin'ny teoria sy Gapon Ivanenko E, nameno ny manaraka siansa zava-misy. Ny rafitra iray atomika vihy tsy miova mandritra ny fiovana simika. Ny fiovana ihany ny vokany eo amin'ny toerana orbitals elektronika. Ny rafitra dia azo lazaina fa be dia be ny ara-batana sy ny toetra mampiavaka ny akora. Raha mamela ny elektronika sy mihodina amin'ny toerana iray no te orbital amin'ny hery ambony toy izany dia antsoina hoe faly tsivaky.

Tsara homarihina fa ny elektrôna tsy afaka ny ho ela eo ireo tsy fototry orbitals. Niverina tany amin'ny toerana ny mihodina, ny elektronika Mamoaka atsangana hitondra ny angovo. Ny fianarana toy izany toetra ny ara-drafitra vondrona simika singa toy ny elektronika vinanton'i, electronegativity, ionization hery, dia navelany mpahay siansa, tsy mba hamaritana ny tsivaky amin'ny maha-tena ilaina sombiny microcosm, fa namela azy ireo mba hanazava ny fahafahan'ny ataoma mba hanangana tranon'omby sy energetically kokoa tsara molekiolan'ny toe-javatra, dia mety ho vokatry ny famoronana ny karazana fatorana miovaova simika: ionic, covalent-tendrony sy apolar, mpamatsy vola-acceptor (toy ny firaiketam-po covalent karazana) sy ny M etallicheskoy. Ity farany no mamaritra ny manan-danja indrindra ara-batana sy ny toetra mampiavaka ny metaly.

Ary dia naorina tamin'ny andrana fa ny haben'ny Ny tsivaky dia afaka miovaova. Rehetra dia miankina amin'ny molekiola izay no tafiditra. Amin'ny alalan'ny X-ray diffraction fanadihadiana dia afaka manao kajy ny elanelana eo amin'ny ataoma ao amin'ny simika iombonana, ary koa ny mianatra nipoaka vondrona singa ara-drafitra. Fividianana lamina ny fanovana ny radii ny ataoma voarakitra ao amin'ny vanim-potoana na ny vondrona ny singa simika, azo atao ny mialoha ny fananana ara-batana sy simika. Ohatra, ao amin'ny vanim-potoana amin'ny nitombo atomika Mampianiana fototry ny radii fihenana ( "famatrarana Atom"), ka noho izany hampihena ny metaly fananana ny Kamban-teny, ary ny nonmetallic naparitaka.

Noho izany, ny fahalalana ny firafitry ny tsivaky dia afaka mamaritra ny ara-batana araka ny marina sy ny toetra mampiavaka ny zavatra rehetra tafiditra ao amin'ny rafi-potoana ny singa.