Hãy xem xét làm thế nào để xây dựng nguyên tử. Hãy ghi nhớ rằng nó sẽ được thực hiện độc quyền trên các mô hình. Trên thực tế nguyên tử nhiều cấu trúc phức tạp hơn. Nhưng nhờ vào sự phát triển hiện đại, chúng tôi có thể giải thích và thậm chí dự đoán thành công các thuộc tính của nguyên tố hóa học (thậm chí nếu không phải tất cả). Vì vậy, cấu trúc mạch của nguyên tử là gì? Những gì ông "làm"?
Mô hình hành tinh của nguyên tử
Nó lần đầu tiên được đề xuất bởi các nhà vật lý Đan Mạch Niels Bohr vào năm 1913. Đây là lần đầu tiên lý thuyết về nguyên tử cấu trúc dựa trên khoa học thực tế. Ngoài ra, cô đã đặt nền móng của thuật ngữ chuyên đề hiện đại. Nó hạt electron tạo ra chuyển động quay xung quanh một nguyên tử trên nguyên tắc tương tự như các hành tinh quanh mặt trời. Bohr cho rằng họ chỉ có thể tồn tại trong quỹ đạo đó là đúng trên một khoảng cách nhất định từ hạt nhân. Tại sao như vậy, một nhà khoa học với vị trí của khoa học không thể giải thích nó, nhưng như một mô hình potdtverzhdalas nhiều thí nghiệm. Để chỉ ra các quỹ đạo sử dụng số nguyên, bắt đầu với các đơn vị, trong đó đánh số gần nhất với lõi. Tất cả những quỹ đạo còn được gọi là lớp. Y một hydro nguyên tử chỉ có một lớp, mà quay một điện tử. Nhưng nguyên tử phức tạp là mức hơn. Họ được chia thành các thành phần được kết hợp chặt chẽ trong các electron năng lượng tiềm năng. Như vậy, thứ hai đã có hai menu phụ - 2s và 2p. Thứ ba có ba - 3s, 3p và 3d. Và vân vân. Thứ nhất, "dân bằng cách" gần gũi hơn với cốt lõi của menu phụ, và sau đó từ lâu. Mỗi trong số họ chỉ có thể được thực hiện bởi một số lượng nhất định của các electron. Nhưng đây không phải là kết thúc. Mỗi tiểu lớp được chia thành quỹ đạo. Chúng ta hãy dành một so sánh với một cuộc sống bình thường. Đám mây electron của nguyên tử so với thành phố. Mức - con phố này. Cấp phụ - nhà riêng hoặc căn hộ. Orbital - phòng. Trong mỗi trong số họ "sống" một hoặc hai electron. Tất cả họ đều có một địa chỉ cụ thể. Rằng đó là chương trình đầu tiên của cấu trúc nguyên tử. Và cuối cùng, về địa chỉ e-mail: họ được xác định bởi một tập hợp các số đó được gọi là "lượng tử".
Mô hình sóng của nguyên tử
Nhưng theo thời gian, các mô hình hành tinh đã được sửa đổi. lý thuyết thứ hai của cấu trúc nguyên tử đã được đề xuất. Nó là hoàn hảo hơn, và cho phép bạn để giải thích kết quả thực tế thí nghiệm. Ở vị trí của làn sóng đầu tiên đến mô hình của nguyên tử, trong đó cung cấp Schrodinger. Nó đã được chứng minh rằng electron có thể biểu hiện bản thân không chỉ như một hạt, nhưng cũng như một làn sóng. Và những gì đã làm Schrodinger? Ông đã sử dụng một phương trình mô tả chuyển động của những con sóng trong không gian ba chiều. Vì vậy, bạn không thể tìm thấy con đường của chuyển động của một electron trong một nguyên tử, và khả năng phát hiện tại một điểm nhất định. Kết hợp các lý thuyết cả hai, các hạt cơ bản đang ở mức cụ thể, các menu phụ và quỹ đạo. Trong mô hình này sự tương đồng kết thúc. Trích dẫn một ví dụ - trong lý thuyết sóng của quỹ đạo là khu vực nơi mà các electron sẽ được tìm thấy với một xác suất là 95%. Trên tất cả các không gian còn lại là 5% .Nhưng cuối cùng nó bật ra rằng các tính năng của cấu trúc của các nguyên tử được biểu diễn với việc sử dụng các mô hình sóng, mặc dù thực tế rằng các thuật ngữ sử dụng là phổ biến.
Khái niệm về xác suất trong trường hợp này
Tại sao thuật ngữ được sử dụng? Heisenberg vào năm 1927 được xây dựng theo nguyên tắc không chắc chắn, mà hiện nay được sử dụng để mô tả chuyển động của vi hạt. Nó được dựa trên sự khác biệt của họ từ cơ quan vật lý thông thường. nó là gì? cơ học cổ điển được giả định rằng một người có thể quan sát hiện tượng này, không ảnh hưởng đến họ (quan sát các thiên thể). Dựa trên những dữ liệu chúng tôi có thể tính toán nơi đối tượng là tại một thời điểm cụ thể. Nhưng mọi thứ phải khác trong kinh doanh vi mô. Vì vậy, ví dụ, để quan sát electron mà không ảnh hưởng nó, bây giờ là không thể do thực tế rằng năng lượng công cụ và các hạt không thể so sánh. Điều này dẫn đến những gì đang thay đổi vị trí của một hạt cơ bản, nhà nước, hướng, tốc độ và các thông số khác. Đó là vô nghĩa để nói về chi tiết kỹ thuật chính xác. Sự không chắc chắn về nguyên tắc rất cho chúng ta biết rằng không thể để tính toán quỹ đạo chính xác của electron xung quanh hạt nhân của chuyến bay. Chúng tôi chỉ có thể chỉ ra xác suất tìm thấy một hạt trong một khu vực nhất định của không gian. Đó là một tính năng như vậy có cấu trúc nguyên tử của nguyên tố hóa học. Nhưng nó cần được xem xét chỉ nhà khoa học trong các thí nghiệm thực tế.
Thành phần của nguyên tử
Nhưng chúng ta hãy tập trung vào toàn bộ trang web đánh giá. Vì vậy, ngoài vỏ electron cũng coi, thành phần thứ hai là hạt nhân của nguyên tử. Nó bao gồm điện tích dương proton và neutron trung lập. Chúng ta đều quen thuộc với bảng tuần hoàn. Số lượng mỗi phần tử tương ứng với số proton rằng nó được. số lượng neutron bằng chênh lệch giữa khối lượng của nguyên tử và số lượng của proton. Có thể sai lệch so với quy tắc này. Sau đó, chúng ta nói rằng các đồng vị của một nguyên tố có mặt. Cấu trúc mạch của nguyên tử là nó "bao quanh" vỏ electron. Số lượng các electron thường là bằng với số proton. Massa kéo dài khoảng 1840 lần lớn hơn so với những người đầu tiên, và xấp xỉ bằng trọng lượng của một neutron. Bán kính của lõi là khoảng 1/200000 đường kính nguyên tử. ông có một hình dạng hình cầu. Nghĩa là, nói chung, cấu trúc của nguyên tử của nguyên tố hóa học. Bất chấp sự khác biệt về khối lượng và tính chất, họ trông như nhau.
quỹ đạo
Ngoài thực tế rằng đó là một âm mưu của cấu trúc nguyên tử, không thể im lặng về họ. Vì vậy, có các loại sau:
- s. Có một hình dạng hình cầu.
- p. Họ là tương tự đến tám tích hoặc trục chính.
- d và f. Họ có một hình thức phức tạp mà khó diễn tả nổi tiếng chính thức.
Điện tử mỗi loại có thể với một xác suất 95% được tìm thấy trong quỹ đạo tương ứng. Đối với thông tin trình bày cần được điều trị bình tĩnh, vì nó là mô hình toán học khá trừu tượng, chứ không phải là thực tại vật lý của tình hình. Nhưng tất cả những điều này nó có một sức mạnh tiên đoán tốt đối với các tính chất hóa học của các phân tử và thậm chí là các nguyên tử với. Các xa hơn từ hạt nhân là mức, các electron hơn có thể được đặt trên nó. Như vậy, số lượng các quỹ đạo có thể tính toán sử dụng một công thức đặc biệt: x 2. Trong đó x là số cấp. Và kể từ khi quỹ đạo có sức chứa tối đa là hai electron, sau đó cuối cùng tìm thấy công thức số họ là như sau: 2X 2.
Quỹ đạo: Dữ liệu kỹ thuật
Nếu chúng ta nói về cấu trúc của một nguyên tử flo, nó sẽ có ba quỹ đạo. Tất cả trong số họ được làm đầy. quỹ đạo năng lượng trong một lớp phụ đơn tương tự. Đánh vần họ, thêm một số lớp: 2s, 4p, 6d. Chúng tôi quay trở lại để nói về cấu trúc của nguyên tử flo. Ông sẽ có hai một s- và p-lớp con. Ông có chín proton và cùng số electron. Đầu tiên, s-one level. Đây hai electron. Sau đó, thứ hai s cấp. Thêm hai electron. Và 5 được điền giá trị p. Đây là tòa nhà của mình. Sau khi đọc các tiêu đề sau đây bạn cá nhân có thể làm cho các bước cần thiết và chắc chắn. Nếu chúng ta nói về các tính chất vật lý của các halogen bao gồm flo, cần lưu ý rằng, mặc dù họ đang ở trong cùng một nhóm, khác biệt hoàn toàn về đặc điểm của họ. Do đó, nhiệt độ sôi của họ dao động từ -188 đến 309 độ C. Vì vậy, tại sao họ đoàn kết? Tất cả nhờ vào tính chất hóa học. Tất cả các halogen, và hầu hết fluoro có khả năng oxy hóa vượt trội. Họ phản ứng với kim loại và không có vấn đề tự có thể đốt cháy ở nhiệt độ phòng.
Làm thế nào để điền vào quỹ đạo?
Những luật lệ và nguyên tắc của các electron được đặt ở đâu? Hãy tìm ba chính, từ ngữ trong số đó đã được đơn giản hóa để hiểu rõ hơn:
- Nguyên tắc tối thiểu năng lượng. Electron có xu hướng để điền vào quỹ đạo theo thứ tự tăng năng lượng.
- Pauli nguyên tắc. Trong một quỹ đạo không thể được bố trí hơn hai electron.
- quy tắc Hund. Trong vòng một electron cấp phụ chiếm quỹ đạo tự do đầu tiên, và sau đó tạo thành một cặp.
Trong trường hợp của điền sẽ giúp hệ thống tuần hoàn Mendeleev, và cấu trúc của nguyên tử trong trường hợp này sẽ được hiểu rõ hơn về mặt hình ảnh. Vì vậy, trong công việc thực tế với việc xây dựng các yếu tố mạch, nó là cần thiết để giữ cho nó trong tầm tay.
thí dụ
Để tóm tắt tất cả những gì nói Điều, nó có thể làm cho các mẫu như nguyên tử, các electron được phân bố ở các cấp, các menu phụ và quỹ đạo của họ (ví dụ, cấu hình cấp độ là gì). Nó có thể được biểu diễn dưới dạng một công thức sơ đồ năng lượng như một mạch hoặc lớp. Ở đây có những hình ảnh minh họa rất tốt, mà vào sự giúp đỡ kiểm tra chặt chẽ hơn để hiểu được cấu trúc của nguyên tử. Như vậy, điền đầu tiên với mức độ đầu tiên. Trong đó chỉ có một phụ lớp, mà chỉ là một quỹ đạo. Tất cả các cấp được điền theo tuần tự từ nhỏ. Thứ nhất, trong một lớp con duy nhất của một electron độc thân được đặt trên mỗi quỹ đạo. Sau đó tạo ra một cặp. Và khi có sẵn được chuyển sang đối tượng khác theo yêu cầu. Và bây giờ bạn mình có thể tìm hiểu những gì cấu trúc của nitơ hoặc flo (được thảo luận trước đó). Ban đầu, nó có thể là một chút khó khăn, nhưng bạn có thể tập trung vào những hình ảnh. Hãy xem xét, cho rõ ràng và cấu trúc của nguyên tử nitơ. Nó có 7 proton (cùng với neutron tạo thành cốt lõi) và cùng một số electron (mà tạo thành vỏ electron). Thứ nhất, s-điền cấp độ đầu tiên. 2 electron. Rồi đến các s cấp thứ hai. Đây cũng là 2 electron. Và ba người kia đang nằm trên p-mức là nơi mỗi người trong số họ là một trong những quỹ đạo.
phần kết luận
Như bạn thấy, cấu trúc của nguyên tử - không phải là một vấn đề khó khăn như vậy (nếu bạn tiếp cận nó với vị trí của một khoá học về hóa học, tất nhiên). Và để hiểu chủ đề này không phải là khó khăn. Cuối cùng tôi muốn nói về một số tính năng. Ví dụ, nói về cấu trúc của một nguyên tử oxy, chúng ta biết rằng nó có tám proton và neutron 8-10. Và vì tất cả tự nhiên có xu hướng hướng tới cân bằng, hai nguyên tử oxy để tạo thành một phân tử trong đó hai electron chưa ghép cặp tạo thành một liên kết hóa trị. Tương tự như vậy, các hình thức khác phân tử oxy ổn định - ozone (O 3). Biết được cấu trúc của nguyên tử oxy, có thể là đúng cách thức phản ứng oxy hóa, trong đó liên quan đến chất phổ biến nhất trên trái đất.