Fuafuaina o atoms ma molecules. Faamatalaina o se atomu seia oo i le 1932

Amata mai i le vaitaimi anamua i le ogatotonu o le seneturi lona 18, na pulea faasaienisi i le manatu e faapea o le atomu - o se vaega itiiti o le mataupu e le mafai ona vaeluaina. Igilisi saienitisi ma le natura, ma D. tuuina Dalton se faauigaga o le atomu e pei o le vaega itiiti o se elemene vailaau. MV Lomonosov i sa mafai ona aoaoga faavae atomika ma molecular e tuuina atu se faamatalaga o le atomu ma molecule. na faatalitonuina o ia e faapea o le molecule, lea na ia taʻua o le "corpuscles", e aofia ai "elemene" - atoms - ma ua lafo e le aunoa.

D. I. talitonu Mendeleev o lenei mea subunit e faia aʻe ai le lalolagi mea, taofia ana meatotino uma pe afai e le o noatia i vaega. I lenei mataupu, tatou te faauigaina o se mea e pei o se microcosm o le atomu, ma suesue ana meatotino.

Talaaga o le talitonuga o fausaga atomika

I le senituri lona 19, ua lautele aloaia o le faamatalaga i le indivisibility o le atomu. O le tele o saienitisi talitonu o le fasimea o se tasi elemene vailaau i lalo o so o se tulaga e le mafai ona liua i atoms o isi elemene. O nei manatu o le faavae lea na faavae i le faamatalaga o se atomu seia oo i le 1932. I le senituri lona 19 tuai i le faasaienisi ua faia suesuega taua na suia ai lenei manatu. Muamua lava, i le 1897 na iloa ai le physicist British J. J. Thomson le electron. O lenei mea moni ua suia mea moni manatu saienitisi e uiga i vaega indivisible o le elemene vailaau.

Le auala e faamaonia ai le faatulagaga lavelave atomu

E oo lava i luma o le mauaina o le electron , saienitisi autasi ioe o le atoms e leai se totogi. O lea, sa iloa ai e faigofie ona faailoga ese electrons mai so o se elemene vailaau manaomia. Latou mafai ona maua i se apeafi, latou feaveaʻia o loo i ai nei i le eletise, latou faamalolo mea i le taimi o le leisa x-ray.

Ae pe afai o le electrons o vaega o mea uma e aunoa ma le faatagaga faapitoa, ma molia le lelei atoms, ua faapea, i se atomu ei ai nisi fasimea ia e mautinoa lava e maua ai se totogi lelei, e ese atoms le a le electrically faaituau. Ina ia fesoasoani unravel le ua fesoasoani faatulagaga o le atomu o se aafiaga matautia faaletino e pei radioactivity. E tuuina atu e le faauigaga saʻo o le atomu i le fisiki, ma le kemisi.

O ave vaaia

A. physicist Farani Becquerel o le uluai e faamatala le aafiaga matautia o emission o atoms o nisi elemene vailaau, vaai ave vaaia. Latou ionize le mavae le ea e ala i le mea, na mafua ai blackening o papatusi ata. Mulimuli ane, o le Curies ma Rutherford iloa ai ua suia mea faʻaratiasia i atoms o isi elemene vailaau (e pei o uranium - neptunium).

o le leisa faʻaratiasia nonuniform i tuufaatasiga: fasimea Alefa, fasimea beta, ave gamma. O lea, o le aafiaga matautia o radioactivity faamaonia e faapea o le laulau faavaitaimi o fasimea elemene maua se fausaga lavelave. O lenei mea moni na mafua ai le suiga na faia i le faamatalaga o le atomu. O le a fasimea o se atomu, maua tuuina mai e Rutherford mea moni faasaienisi fou? O le tali i lenei fesili o le faataitaiga faaniukilia tagata atamai fuafuaina o le atomu, e tusa lea i le electrons vaega faaogatotonu len¯ao molia-lelei agai.

faataitaiga feteenaiga Rutherford

O le talitonuga o le saienitisi, e ui lava ona uiga maoae, e le mafai ona faamatalaina objectively le atomu. sa ese lona sailiga i le tulafono faavae o thermodynamics, e tusa lea o le electrons uma orbiting le nuclei aveesea lo latou malosi ma, e pei ona mafai ai, i se taimi e tatau ona pau i luga ia te ia. Atomu i lenei tulaga faaumatia. o le mea moni e le o le tulaga lea, talu mai le vailaau ma fasimea mai lea ua latou, loo i ai i le natura mo se taimi umi. naunautaiga e Inexplicably atomu e faavae i luga o le talitonuga o Rutherford, faapea foi ma le aafiaga matautia e tupu pe a le tufaina o vailaau faigofie vevela e ala i se diffraction lagolago i mea valavala. Ina ua mavae spectra atomika faia i le taimi lava lea e tasi ua i ai se foliga linear. O lenei feteenai ma le faataitaiga Rutherford o le atomu, e tusa lea o le a maua ai le fusi o alaleo ona faaauau. E tusa ai ma le faataitaiga o le inisinia quantum, electrons le taimi nei i le vaega faaogatotonu len¯ao e le taʻua o mea manatu e faapea foi le mauaina o le ituaiga o le ao electron.

O le tele o lona density i se locus nisi o avanoa i le vaega faaogatotonu len¯ao, ma ua manatu i ai o le nofoaga o se vaega i se taimi na tuuina mai. Gata i lea, sa maua e le atomu, ua faatulaga electrons i faaputuga. e mafai ona fuafuaina le aofai o faaputuga i le iloaina o le aofai o le vaitaimi lea o le elemene i le taimi, D. I. Mendeleeva System. Mo se faataitaiga, o le atomu phosphorus loo 15 electrons ma e tolu vaega malosi. O le faailoga, lea ua fuafuaina o le aofai o vaega malosi ua taʻua o le numera quantum autu.

Sa faavaeina experimentally e faapea o le tulaga malosi o electrons, o loo sili ona latalata i le autu, maua ai le malosi sili ona maualalo. Taitasi le malosi atigi ua vaevaeina i laiti tulaga, ma i latou, i le taimi, i luga o le orbitals. Electrons ua tu i orbitals eseese ao lava foi foliga i le (s, p, d, f).

Faavae i luga o le taua muamua, e faapea e le mafai ona soʻona faia ai le ata o le ao electron. Ua fuafuaina e matua e tusa ai ma le orbital numera quantum. Tatou faaopoopo atu foi le tulaga o le electron i le particulate ua fuafuaina foi e taua e lua - maneta ma milo numera quantum. O le mea muamua e faavae i le faaupuga Schrodinger ma faamatalaina ai le aoaoga faamasani spatial o le ao electron i luga o le faavae o le tolu dimensionality o lo tatou lalolagi. O le faailoga lona lua - o le aofai o vili i ai e iloa ai le feauauaʻii a electron faataamilo i lona au po o le laulau-faʻauati.

O le mauaina o le neutron

O le galuega a D. Chadwick, na faia i latou i le 1932, na tuuina mai ai se uiga fou o le atomu i le kemisi ma le fisiki. I lo latou suesuega faasaienisi ia faamaonia ai i le cleavage tupu leisa polonium mafua mai i fasimea ua leai se totogi, o le vaega tele 1,008665. Na taua e se vaega fou tulagalua le neutron. Lona mauaina ma le suesuega o ana meatotino faatagaina le saienitisi Soviet V. Gapon ma Ivanenko faatupuina ai se manatu fou o le faatulagaga o le vaega faaogatotonu len¯ao atomika, o loo protons ma neutrons.

E tusa ai ma le manatu fou, o le fuafuaina o le mea sa fai ai le atomu lalo o se iunite fausaga o le elemene vailaau, e aofia ai se autu o loo i ai protons, neutrons ma electrons agai faataamilo ai. O le aofai o oneone o lelei i le vaega faaogatotonu len¯ao o taimi uma e tutusa ma le ordinal numera o le elemene o vailaau e afua i le faiga faavaitaimi.

Mulimuli ane faamauina Polofesa Zhdanov i lana suesuega o le i lalo o le uunaiga a le leisa iʻu malosi, ua vaeluaina nuclei atomika i protons ma neutrons. I le gata i lea, ua uma ona faamaonia e faapea o le malosiaga o lo o umia nei fasimea tulagalua i le vaega faaogatotonu len¯ao, e matua malosi-matuai. Latou galulue i matua mamao puupuu (o le poloaiga o le 10 ^-23 cm), valaauina faaniukilia. Pei ona taʻua muamua, e ala i MV sa mafai Lomonosov e tuuina atu se faamatalaga o le atomu ma le molecule i luga o le faavae o mea moni faasaienisi faailoa ia te ia.

Le taimi nei iloa mafaufau i faataitaiga nei: atomu e aofia ai se vaega faaogatotonu len¯ao ma electrons agai faataamilo ai i se ala faamatalaina matua - orbitals. Electrons i le taimi lava lea e tasi faaalia le meatotino a uma fasimea ma galu, o lona uiga, ua i ai se natura faauiga lua. O le vaega faaogatotonu len¯ao o se atomu ua taulai toetoe lava lona vaega tele uma. E aofia ai le protons ma neutrons eo faatasi ma le malosiaga faaniukilia.

Pe e mafai ona fuaina atomu

E liliu mai o loo i ai vaega tele atomu taitasi. Mo se faataitaiga, e le o Hydrogen 1,67h10 ^-24 na oo lava i faigata e mafaufau pe itiiti lenei taua. Ina ia maua le mamafa o le mea, aua le faaaogaina le fua, ma le oscillator, o se nanotube carbon. Ina ia iloa le mamafa o le atomu ma le molecule sili aofaiga talafeagai o le mamafa o le aiga. E faaalia ai le tele o taimi o le mamafa o se molecule po o se atomu sili atu i le 1/12 o le atomu carbon, o 1,66h10 ^-27 kg. Aiga toʻatele atomika o loo tuuina mai i le laulau faavaitaimi o elemene vailaau, ma ua leai so latou vaaiga.

Saienitisi o loo iloa lelei e faapea o le mamafa atomika o se elemene vailaau - o le numera vaega tele averesi o isotopes. E foliga mai, i le natura o se tasi iunite o se elemene vailaau e mafai ona maua toʻatele eseese. O lea o le tau faaee atu o le nuclei o sea vaega faatulagaga lava lea e tasi.

Saienitisi maua o le isotopes eseese i le tele o neutrons i le vaega faaogatotonu len¯ao ma nuclei tuuaia ai i latou e tutusa. Mo se faataitaiga, o se atomu chlorine, ua i ai se vaega tele o lo o aofia 35 18 neutrons ma le 17 protons, ma faatasi ai ma se vaega tele o le 37 - 20 protons ma le 17 neutrons. Tele o elemene vailaau e faafefiloi o isotopes. Mo se faataitaiga, mea faigofie e pei o potassium, argon, okesene o loo i ai i lona tuufaatasiga atoms sui 3 isotope eseese.

Fuafuaina o atomicity

O loo i ai le tele o faaliliuga. Mafaufau i le uiga o lenei faaupuga i le kemisi. Afai o le atoms o se elemene vailaau e mafai ona le itiiti ifo i sina taimi o loo i ai le faaesea, e le o taumafai e avea atili fasimea lavelave - molecules, ona tatou fai atu e faapea o sea vailaau maua se fausaga atomika. Mo se faataitaiga, tali chlorination eseese tulaga o methane. E lautele faaaogaina i le kemisi gaosi faatulagaina mo le pogai autu halogen: dichloromethane, tetrachloride carbon. E vaeluaina molecules chlorine i atoms ua reactivity maualuga. Latou faaumatia sigma noataga i le molecule methane, tuuina atu o se tali suia filifili.

O le isi faataitaiga o se faagasologa o le vailaau ua taua tele i le galuega - o le faaaogaina o peroxide hydrogen o se disinfectant ma sui sooupu bleaching. Fuafuaina o le okesene atomika o se oloa cleavage o peroxide hydrogen tupu i totonu o sela ola le uma e lua (e ala i le enzyme catalase), ma i totonu o le fale suesue. okesene atomika fuafuaina qualitatively i ona meatotino antioxidant maualuga ma lo latou tomai e faaumatia sui pathogenic: siama, fungi ma o latou spores.

E faapefea le teutusi faaniukilia

Ua matou maua muamua o le iunite o le fausaga o se elemene vailaau ei ai se fausaga lavelave. I le fasimea vaega faaogatotonu len¯ao molia-lelei revolve electrons lelei. O le Nobel Taui Bohr Niels, e faavae i luga o manatu quantum o le malamalama, na foafoaina a aoao, lea o le characterization ma le faailoagofieina o atoms ua taua e faapea: electrons agai i le vaega faaogatotonu len¯ao le gata i nisi ala ua faatulagaina i totonu o lenei tulaga e le susulu malosi. Bohr, ua faaalia saienitisi o le fasimea o le microworld, lea e aofia ai atoms ma molecules te le usiusitai i tulafono aloaia mo tino tele - teena macrocosm.

O le faatulagaina o le electron atigi o particulates ua suesue i le pepa i luga o saienitisi quantum le fisiki e pei o Hund, Pauli Klechkovskii. Talu ai na lauiloa ai le electrons faia e le vevesi o le lafo faatu rotational i le vaega faaogatotonu len¯ao, ae o nisi ala faatulagaina. maua Pauli faapea i totonu o se tulaga malosi e tasi i lona orbitals taitasi s, p, d, f i sela faaeletoroni e mafai ona sili atu nai lo le lua fasimea molia le lelei o le tau aogā vili faafeagai + ½ ma - ½.

faamalamalama le pulega a Hund pe faapefea ona faatumuina orbitals electron ai i lea lava tulaga malosi.

mataupu faavae Aufbau, e taua foi o le tulafono n + l, faamatala le ala orbitals faatumulia multielectron atoms (vaega 5, 6, 7 taamilosaga). sa avea uma o le regularities i luga o le faavae faʻalemafaufau o elemene vailaau faia e Dmitriem Mendeleevym.

oxidation tikeri

O se manatu faavae i le kemisi ma faamatalaina ai le tulaga o se atomu i se molecule. O le faamatalaina o ona po nei o le tulaga o le oxidation o le atoms e faapea: e faalagolago le moliaga atoms i le molecule, ua fuafuaina ai e faavae i luga o le manatu e faapea o se molecule e na o le tuufaatasiga ionic.

O le oxidation e mafai ona faamatalaina e se integer po o se numera fractional, a lelei, lelei po o tulaga faatauaina. I le tele o atoms o elemene vailaau maua nisi o setete oxidation. Mo se faataitaiga, nitrogen o -3, -2, 0, +1, +2, +3, +4, +5. Ae o se elemene, e pei o fluorine, i lona tuufaatasi uma ua na o le tasi oxidation tulaga tutusa e -1. Afai ua tuuina atu se mea faigofie, o lona tulaga oxidation o o. O lenei aofaiga vailaau talafeagai e faaaoga mo le faavasegaina o vailaau ma ia faamatala o latou meatotino. I le tele o tulaga, o le oxidation tikeri o le kemisi faaaogaina i le faatuina o faamatalaga e tali redox.

Le meatotino a atoms

Faafetai i le mauaina o le fisiki quantum, o le faamatalaga po nei o le atomu, lea e faavae i le talitonuga Ivanenko ma Gapon E, o faaopoopoina i le mea moni faasaienisi nei. O le faatulagaina o se vaega faaogatotonu len¯ao atomika o le a suia i le taimi o le tali vailaau. O le suiga e aafia ai na o le orbitals electron minoi. e mafai ona mafua latou faatulagaga i le tele o meatotino faaletino ma vailaau o mea. Afai o le electron tuua ai se taamilosaga minoi ma tupe maua e orbital ma se atomu e malosi maualuga ua taʻua o le fiafia.

E tatau ona matauina e le electrons le mafai ona avea o se taimi umi i luga o nei orbitals lē autu. Toe foi atu i lona taamilosaga minoi, faamatuu mai le electron le quantum o le malosi. O le suesueina o ia uiga o le iunite tau fausaga o elemene vailaau e pei affinity electron, electronegativity, malosi ionization, ua faatagaina e le gata saienitisi e faamatala le atomu o se microcosm vaega taua, ae faatagaina foi i latou e faamatala atu le tomai o le atoms e fausia ai se tulaga molecular fale o manu ma le malosi sili atu ona lelei o le mataupu, o se taunuuga e mafai o le faia o so o se ituaiga o fale o manu noataga vailaau: ionic, covalent-polar ma apolar, foai-acceptor (e pei o ituaiga fusia covalent) ma m etallicheskoy. Le gata fuafuaina e le meatotino faaletino ma vailaau sili ona taua o uʻamea.

Sa faavaeina experimentally e mafai ona fetuunai le tele o se atomu. le a faalagolago uma i le molecule i lea o lo o aofia ai. Ala i le suesuega diffraction X-ray mafai ona fuafua le mamao i le va atoms i se lotoa vailaau, faapea foi ma aoao faataamilosaga iunite elemene fausaga. Umia mamanu o le suiga o le radii o le atoms loo i ai i le vaitaimi po o le vaega o elemene vailaau, e mafai ona valoia latou meatotino faaletino ma vailaau. Mo se faataitaiga, i le vaitaimi ma le faateleina o vaega faaogatotonu len¯ao atomika faaee latou faaitiitia radii ( "atomu compression"), ma o lea e faavaivaia ai le meatotino apamemea o le tuufaatasi, ma faateleina nonmetallic.

O lea la, o le malamalama o le fausaga o le atomu mafai ona saʻo fuafua le meatotino o elemene uma faaletino ma vailaau e aofia ai i le faiga faavaitaimi o elemene.