Lad os se på, hvordan man opbygger atom. Husk, at det vil blive gennemført udelukkende på modellerne. I praksis atomer er langt mere kompleks struktur. Men takket være moderne udvikling er vi i stand til at forklare og endda med succes forudsige egenskaberne for kemiske elementer (selv om ikke alle). Så hvad er kredsløbet atomets struktur? Hvad han "lavet"?
Den planetariske model af atomet
Den blev først foreslået af den danske fysiker Niels Bohr i 1913. Dette er den første teori om atomare struktur baseret på videnskabelige kendsgerninger. Hertil kommer, hun lagde fundamentet for moderne tematisk terminologi. Det partikler elektroner producere roterende bevægelse omkring et atom på samme princip som de planeter omkring solen. Bohr foreslog, at de kun kan eksistere i baner, der er strengt på en vis afstand fra kernen. Hvorfor så, en videnskabsmand med placeringen af videnskaben kunne ikke forklare det, men en sådan model potdtverzhdalas mange eksperimenter. Til at angive de baner anvendte heltal, startende med enheden, som nummereret nærmest kernen. Alle disse baner kaldes også lag. Y et hydrogenatom kun et lag, der roterer en elektron. Men komplekse atomer er flere niveauer. De er opdelt i dele, som sammen tæt på potentielle energi elektroner. Således har den anden har allerede to underniveauer - 2s og 2p. Den tredje har tre - 3s, 3p og 3d. Og så videre. Første "befolket af" tættere på kernen af underniveauer, og derefter lang. Hver af dem kan kun tages af et bestemt antal elektroner. Men dette er ikke enden. Hver under-lag er opdelt i orbitaler. Lad os tilbringe en sammenligning med et normalt liv. Elektronskyen atomets sammenlignet med byen. Niveauer - denne gade. Sublevel - privat hus eller lejlighed. Orbital - rum. I hver af dem "live" en eller to elektroner. De har alle en bestemt adresse. At dette var den første ordning af atomare struktur. Og endelig, om e-mail-adresse: de er bestemt af et sæt af numre, der kaldes "kvante".
Bølgen atommodel
Men med tiden blev den planetariske model revideret. er blevet foreslået den anden teori om atomare struktur. Det er mere perfekt, og giver dig mulighed for at forklare resultaterne af praktiske eksperimenter. I stedet for den første bølge kom den model af atomet, som tilbyder Schrödingers. Det blev allerede fastslået, at elektronen kan manifestere sig ikke kun som en partikel, men også som en bølge. Og hvad gjorde Schrödinger? Han brugte en ligning, der beskriver bevægelsen af bølgerne i det tredimensionale rum. Således kan du ikke finde bevægelsesbane af en elektron i et atom, og sandsynligheden for detektion ved et vist punkt. Kombinerer begge teorier, elementarpartiklerne er ved specifikke niveauer, underniveauer og orbitaler. I denne model slutter ligheden. At nævne et eksempel - i bølgeteorien af orbital er den region, hvor elektronen vil blive fundet med en sandsynlighed på 95%. På alle resterende rum er 5% .Men i ende viste det sig, at de elementer i strukturen af atomer er repræsenteret med anvendelsen af den bølge model, på trods af at den anvendte terminologi er fælles.
Begrebet sandsynlighed i dette tilfælde
Hvorfor er det udtryk bruges? Heisenberg i 1927 formulerede princippet om usikkerhed, som nu bruges til at beskrive bevægelsen af mikropartikler. Den er baseret på deres forskel fra almindelige fysiske kroppe. Hvad er det? Klassisk mekanik antages, at en person kan observere fænomenet, ikke påvirke dem (observation af himmellegemer). Baseret på disse data kan vi beregne, hvor objektet er på et bestemt tidspunkt. Men tingene skal være anderledes i mikro-forretning. Således kan for eksempel, at observere elektron uden at påvirke det, nu ikke er muligt, fordi maskinen og partiklerne ikke er sammenlignelige. Dette fører til, hvad der er ved at ændre dens placering på en elementarpartikel, staten, retning, fart og andre parametre. Det er meningsløst at tale om nøjagtige specifikationer. Princippet meget usikkerhed fortæller os, at det er umuligt at beregne den nøjagtige bane af elektroner omkring kernen af flyvningen. Vi kan kun angive sandsynligheden for at finde en partikel i en given område af rummet. Det er et sådant træk har strukturen af atomer af grundstoffer. Men det bør overvejes kun videnskabsmand i praktiske eksperimenter.
Sammensætningen af atomet
Men lad os fokusere på hele webstedet gennemgang. Så ud over at velovervejet elektronskal, den anden komponent er kernen af atomet. Den består af positivt ladede protoner og neutrale neutroner. Vi kender alle det periodiske system. Antallet af hvert element svarer til antallet af protoner, at det er. antallet af neutroner lig med forskellen mellem massen af atomet og dens antal protoner. Kan være afvigelser fra denne regel. Så siger vi, at de isotoper af et element er til stede. Kredsløbet atomets struktur er, at det "omgiver" elektron skallen. Antallet af elektroner er normalt lig med antallet af protoner. Massa vare cirka 1840 gange større end den første, og omtrent lig med vægten af en neutron. Radius af kernen er ca. 1/200000 atomar diameter. han har en sfærisk form. Det er generelt strukturen af atomer af grundstoffer. På trods af forskellen i masse og egenskaber, de ser om det samme.
orbits
Bortset fra det faktum, at en sådan ordning af atomare struktur, ikke kan være tavse om dem. Så der er disse typer:
- s. Har en sfærisk form.
- s. De ligner otte volumetrisk eller spindel.
- d og f. De har en kompleks form, der næppe beskriver formelle sprog.
Elektronisk hver type kan med en sandsynlighed på 95% findes i de respektive orbitaler. For oplysninger, der præsenteres skal behandles roligt, da det er temmelig abstrakt matematisk model, snarere end den fysiske virkelighed af situationen. Men alt dette har det en god forudsigelseskraft med hensyn til de kemiske egenskaber af molekyler og endda atomer. Jo længere fra kernen er niveauet, kan de flere elektroner blive placeret på den. Således er antallet af orbitaler er muligt at beregne ved anvendelse af en særlig formel: x 2. Hvor x er antallet af niveauer. Og da orbitaler kan rumme op til to elektroner, så i sidste ende finde deres numeriske formel er som følger: 2X 2.
Baner: tekniske data
Hvis vi taler om strukturen af et fluoratom, vil det have tre orbitaler. Alle af dem er fyldt. Energi orbitaler i en enkelt underlag samme. For at stave dem, tilføje et lag nummer: 2s, 4p, 6d. Vi vender tilbage til at tale om strukturen af fluoratomet. Han vil have to en s- og p-underlag. Han har ni protoner og det samme antal elektroner. Først, s-ét niveau. Denne to elektroner. Så det andet s-niveau. Yderligere to elektroner. Og 5 er fyldt p-værdi. Her er hans bygning. Efter at have læst følgende overskrifter kan du personligt foretage de nødvendige skridt og sørge for. Hvis vi taler om de fysiske egenskaber af halogener som omfatter fluor, skal det bemærkes, at selv om de er i samme gruppe, adskiller sig fuldstændigt i deres egenskaber. Således deres kogepunkt i området fra -188 til 309 grader Celsius. Så hvorfor er de forenet? Alle takket være de kemiske egenskaber. Alle halogener og de fleste fluor besidder overlegen oxiderende evne. De reagerer med metaller og kan selvantænde ved stuetemperatur uden problemer.
Hvordan til at fylde kredsløb?
Hvilke regler og principper for elektronerne befinder sig? Du kan finde tre vigtigste, er hvis ordlyd blevet forenklet for bedre forståelse:
- Princippet om mindst energi. Elektroner tendens til at fylde de orbitaler efter stigende energi.
- Den Pauli princip. I én orbital kan ikke findes mere end to elektroner.
- Hund styre. Inden for et sub frie elektroner fylde første orbital og derefter danne par.
I tilfælde af fyldet vil hjælpe det periodiske system Mendelejev, og strukturen af atomet i dette tilfælde vil forstås bedre med hensyn til billedet. Derfor, i praktisk arbejde med konstruktionen af kredsløbselementer, er det nødvendigt at holde det lige ved hånden.
eksempel
For at opsummere alt sagt artikel, er det muligt at foretage prøven som atomet, er elektroner fordelt i deres niveauer, underniveauer og orbitaler (dvs. hvad er det niveau konfiguration). Det kan repræsenteres som en formel energien diagram som et kredsløb eller lagene. Her er der meget gode illustrationer, som ved nærmere undersøgelse hjælp til at forstå strukturen af atomet. Således er det første fyldt med det første niveau. I det er der kun én sub-lag, som kun er en orbital. Alle niveauer er fyldt sekventielt fra mindre. Først, inden for en enkelt underlag af en enkelt elektron er placeret på hver orbital. Derefter oprette et par. Og ved ledighed er skiftet til et andet emne påkrævet. Og nu kan du selv finde ud af, hvad strukturen af kvælstof eller fluor (som blev omtalt tidligere). I første omgang kan det være lidt svært, men du kan fokusere på billederne. Lad os betragte, klarhed og struktur af nitrogenatomet. Det har 7 protoner (sammen med neutroner, der udgør kernen) og det samme antal elektroner (som udgør elektronskal). Først, s-fyldte første niveau. 2 elektroner derpå. Så kommer det andet s-niveau. Det er også 2 elektroner. Og de tre andre er placeret på p-niveauer er, hvor hver af dem er en orbital.
konklusion
Som du kan se, at atomets struktur - er ikke sådan et vanskeligt emne (hvis du nærmer dig det med placeringen af en skole forløb kemi, naturligvis). Og for at forstå dette emne er ikke svært. Endelig vil jeg fortælle om nogle af de funktioner. For eksempel taler om strukturen af et oxygenatom, ved vi, at det har otte protoner og neutroner 8-10. Og eftersom alle naturligt tenderer mod ligevægt, to oxygenatomer til dannelse af et molekyle, hvori to uparrede elektroner danner en kovalent binding. Tilsvarende andre former stabil oxygen molekyle - ozon (O 3). Kendskab til strukturen af oxygenatom, kan være korrekt formel oxidationsreaktioner, som involverer den mest almindelige stof på jorden.