Låt oss titta på hur man bygger atom. Tänk på att det kommer att genomföras uteslutande på modellerna. I praktiken atomer är mycket mer komplex struktur. Men tack vare moderna utvecklingen har vi möjlighet att förklara och även framgångsrikt förutsäga egenskaper hos kemiska element (även om inte alla). Så, vad är kretsen struktur atomen? Vad han "gjort"?
Planet modell av atomen
Det var först föreslogs av den danska fysikern Niels Bohr 1913. Detta är den första teorin om atomstruktur grundas på vetenskapliga fakta. Dessutom lade hon grunden för modern tematiska terminologi. Det partiklar elektroner producera rotationsrörelse runt en atom på samma princip som de planeter runt solen. Bohr föreslog att de bara kan existera i banor som är strikt på ett visst avstånd från kärnan. Varför så, en vetenskapsman med läget för vetenskapen kunde inte förklara det, men en sådan modell potdtverzhdalas många experiment. För att ange de banor som används heltal, som börjar med den enhet, som numrerade närmast kärnan. Alla dessa banor kallas också lager. Y är en väteatom endast ett lager, som roterar en elektron. Men komplexa atomer finns fler nivåer. De är uppdelade i komponenter som kombineras nära i potentiell energi elektroner. Således har den andra redan två undernivåer - 2s och 2p. Den tredje har tre - 3s, 3p och 3d. Och så vidare. Först "befolkas av" närmare kärnan i undernivåer, och sedan länge. Var och en av dem kan bara fattas av ett visst antal elektroner. Men detta är inte slutet. Varje underlager är uppdelat i orbitaler. Låt oss tillbringa en jämförelse med ett normalt liv. Elektronmolnet av atomen jämfört med staden. Nivåer - denna gata. Sublevel - privata hus eller lägenhet. Orbital - rum. I var och en av dem "live" en eller två elektroner. De har alla en specifik adress. Att en sådan var den första systemet för atomära struktur. Och slutligen, om e-postadress: de bestäms av en uppsättning siffror som kallas "quantum".
Den våg modell av atomen
Men med tiden blev planetmodell revideras. den andra teorin om atomstruktur har föreslagits. Det är mer perfekt, och låter dig förklara resultaten av praktiska försök. I stället för den första vågen kom modell av atomen, som erbjuder Schrodinger. Det var redan fastställt att elektronen kan visa sig inte bara som en partikel, men också som en våg. Och vad gjorde Schrodinger? Han använde en ekvation som beskriver rörelsen av vågorna i det tredimensionella rummet. Således kan du inte hitta vägen för rörelsen hos en elektron i en atom, och sannolikheten för detektering vid en viss punkt. Den kombinerar både teori är att elementarpartiklar löper särskilt nivåer, undernivåer och orbitaler. I denna modell slutar likheten. För att nämna ett exempel - i den våg teorin om orbital är den region där elektronen kommer att hittas med en sannolikhet på 95%. På alla återstående utrymmet är 5% .Men i slutändan visade det sig att de särdrag hos strukturen av atomer är representerade med användningen av den våg modell, trots det faktum att den terminologi som används är vanligt.
Begreppet sannolikhet i det här fallet
Varför den term som används? Heisenberg i 1927 formulerade principen av osäkerhet, som nu används för att beskriva rörelsen av mikropartiklar. Den är baserad på deras skillnad från vanliga fysiska kroppar. Vad är det? Klassiska mekaniken antas att en person kan observera fenomenet, inte påverka dem (observation av himlakroppar). Baserat på dessa data kan vi beräkna där målet är vid en viss tidpunkt. Men saker och ting måste vara annorlunda i mikro verksamheten. Således, till exempel, för att observera elektron utan att påverka det, nu inte är möjligt på grund av att kraftverktyget och partiklarna är inte jämförbara. Detta leder till vad som byter plats för en elementarpartikel, staten, riktning, hastighet och andra parametrar. Det är meningslöst att tala om exakta specifikationer. Principen mycket osäkerhet berättar att det är omöjligt att beräkna den exakta banan för elektronen kring kärnan i flygningen. Vi kan bara indikera sannolikheten att hitta en partikel i en viss region i rymden. Som är en sådan funktion har strukturen av atomer av kemiska element. Men det bör övervägas endast forskare i praktiska försök.
Sammansättningen av atomen
Men låt oss fokusera på hela webbplatsen översyn. Så, förutom att väl betraktas elektronskal, är den andra komponenten i atomens kärna. Den består av positivt laddade protoner och neutrala neutroner. Vi känner alla till det periodiska systemet. Antalet av varje element motsvarar antalet protoner som det är. antalet neutroner lika med skillnaden mellan massan av atomen och dess antal protoner. Kan vara avvikelser från denna regel. Då kan vi säga att isotoper av ett element är närvarande. Kretsstrukturen hos atomen är att det "omger" elektronskalet. Antalet elektroner är vanligtvis lika med antalet protoner. Massa i cirka 1840 gånger större än den hos den första, och ungefär lika med vikten av en neutron. Radien för kärnan är ungefär 1/200000 atomdiameter. han har en sfärisk form. Det är, i allmänhet, strukturen av atomer av kemiska element. Trots skillnaden i massa och egenskaper, de ser ungefär samma.
banor
Bortsett från det faktum att ett sådant system av atomstruktur, kan inte vara tyst om dem. Så det finns dessa typer:
- s. Har en sfärisk form.
- s. De liknar åtta volym eller spindel.
- d och f. De har en komplicerad form som knappast beskriver formellt språk.
Elektronisk varje typ kan med en sannolikhet på 95% som finns i de respektive orbitaler. För den information som presenteras ska behandlas lugnt, eftersom det är ganska abstrakt matematisk modell, snarare än den fysiska verkligheten. Men allt detta har en bra prognosförmåga med avseende på de kemiska egenskaperna hos molekyler och även atomer. Ju längre från kärnan är nivån, desto fler elektroner placeras på den. Således är antalet orbitaler möjligt att beräkna med hjälp av en särskild formel: x 2. Där x är antalet nivåer. Och eftersom orbitaler kan rymma högst två elektroner, sedan slutligen hitta deras numeriska formeln är följande: 2X 2.
Banor: tekniska data
Om vi talar om strukturen för en fluoratom, kommer det att ha tre orbitaler. Alla av dem är fyllda. Energi orbitaler i ett enda underskikt desamma. Att stava dem, lägga ett lager nummer: 2s, 4p, 6d. Vi återvänder till tala om strukturen av fluoratom. Han kommer att ha två en s- och p-underlager. Han har nio protoner och samma antal elektroner. Först, s-en nivå. Dessa två elektroner. Sedan den andra s-nivå. Fler två elektroner. Och 5 fylls p-värde. Här är hans byggnad. Efter att ha läst följande rubriker kan du själv göra de åtgärder som krävs och se. Om vi talar om de fysikaliska egenskaperna hos halogener som inkluderar fluor, bör det påpekas att även om de är i samma grupp skiljer helt i sina egenskaper. Sålunda sträcker deras koktemperatur från -188 till 309 grader Celsius. Så varför är de förenade? Allt tack vare de kemiska egenskaper. Alla halogener och de flesta fluor besitter överlägsna oxiderande förmåga. De reagerar med metaller och kan självantända vid rumstemperatur utan problem.
Så här fyller omloppsbana?
Vilka regler och principer elektronerna finns? Här hittar tre huvud har ordalydelse förenklats för att bättre förstå:
- Principen om minst energi. Elektroner tenderar att fylla orbitaler för att öka energi.
- Den Pauli princip. I en orbital inte kan lokaliseras mer än två elektroner.
- Hund styre. Inom en sub fria elektroner fyller först orbital och sedan bilda par.
I fallet med fyllningen kommer att hjälpa det periodiska systemet Mendeleev och strukturen för atom i detta fall kommer att förstås bättre när det gäller bilden. Därför, i praktiskt arbete med byggandet av kretselement, är det nödvändigt att hålla det nära till hands.
exempel
För att sammanfatta allt som sägs artikel, är det möjligt att göra provet som atomen, elektroner distribueras i deras nivåer, undernivåer och orbitaler (dvs vad som är konfiguration nivå). Det kan representeras som en formel energidiagrammet som en krets eller skikten. Här finns mycket goda illustrationer, som vid närmare granskning hjälp att förstå strukturen i atom. Således den första fylld med den första nivån. I det finns det bara en sub-lager, vilket är bara en orbital. Alla nivåer fylls sekventiellt från mindre. Först, inom en enda underskikt av en enda elektron placeras på varje orbital. Skapa sedan ett par. Och på tillgänglighet kopplas till ett annat ämne krävs. Och nu kan du själv ta reda på vad strukturen av kväve eller fluor (som diskuterades tidigare). Inledningsvis kan det vara lite svårt, men du kan fokusera på bilderna. Låt oss betrakta, för tydlighetens skull och struktur kväveatomen. Det har 7 protoner (tillsammans med neutroner som utgör kärnan) och samma antal elektroner (vilka utgör elektronskal). Först s fyllda första nivån. 2 elektroner därpå. Sedan kommer den andra s-nivå. Det är också 2 elektroner. Och de andra tre är placerade på P-nivåerna är där var och en av dem är en orbital.
slutsats
Som ni kan se, struktur atomen - är inte en så svår fråga (om du närmar dig den med läget för en skola kurs i kemi, förstås). Och för att förstå detta ämne är inte svårt. Till sist vill jag berätta om några av funktionerna. Till exempel talar om strukturen av en syreatom, vi vet att det har åtta protoner och neutroner 8-10. Och eftersom alla tenderar naturligt mot jämvikt, till två syreatomer bildar en molekyl vari två oparade elektroner bilda en kovalent bindning. På liknande sätt, andra former stabil syremolekyl - ozon (O 3). Med kännedom om strukturen hos den syreatom, kan vara korrekt formel oxidationsreaktioner, som innebär den vanligaste ämnet på jorden.