Co-dhùnadh air dadaman agus molecules. Mìneachadh air an dadam gus an 1932

A 'tòiseachadh bho seann ùine gu meadhan an 18mh linn, saidheans a bha fo bhuaidh a' bheachd gun robh an dadam - a Particle de chùis nach urrainn a bhith air a roinn. English nàdair agus saidheans, agus D. Dalton Thug definition an dadam mar as lugha phàirt de eileamaid cheimigeach. MV Lomonosov ann a atamach agus Mhoileciuilich theagasg bha e comasach a thoirt air mìneachadh na atam is moileciuil sa chruinne. Bha e cinnteach gu bheil an moileciuil sa chruinne, a ghairm e "corpuscles", a rinneadh air "eileamaidean" - dadaman - agus tha iad air ghluasad gun stad.

D. I. Mendeleev a 'creidsinn gu bheil seo subunit stuthan a tha a' dèanamh suas an stuth t-saoghail, a 'gleidheadh a h-uile feartan a-mhàin ma tha e nach eil fo roinneadh. Anns an aiste seo, tha sinn a 'mìneachadh mar a nì Meanbh-chruth de The Atom, agus sgrùdadh a dhèanamh.

Cùl an teòiridh structar atamach

Anns an 19mh linn, tha e aithnichte fad is farsaing mar a tha an aithris air an indivisibility an dadam. As-saidheans a 'creidsinn gu bheil na pìosan aon eileamaid cheimigeach fo suidheachadh sam bith nach urrainn a bhith air atharrachadh gu dadaman eileamaidean eile. Na beachdan sin a bha a 'bhunait air a bha stèidhichte am mìneachadh air an dadam gus an 1932. Anns an 19mh linn ann an saidheans a dhèanamh bunaiteach a lorg a dh'atharraich an sealladh seo. An toiseach, ann an 1897 Bhreatainn fiosaig J. J. Thomson bha lorg an electron. Tha seo a 'dearbh tha atharrachadh luchd-saidheans' smuaintean mu indivisible phàirt den eileamaid cheimigeach.

Ciamar a dhearbhadh gu bheil an structar iom-fhillte dadam

Fiù 's mus deach an lorg an t-electron , saidheans aona-ghuthach ag aontachadh gu bheil na dadaman Chan eil an asgaidh. An uair sin, chaidh a lorg gun electrons tha furasta aithneachadh sam bith a thathar a 'miannachadh eileamaid cheimigeach. Faodaidh iad a bhith air an lorg ann an lasair, tha iad a 'giùlan an dealain an-dràsta, tha iad a' leigeil mu sgaoil stuthan rè x-ghath rèididheachd.

Ach ma tha an electrons a tha na phàirt de na h-uile gun ach a-mhàin, agus àicheil dadaman, mar sin, ann an dadam tha cuid pìosan a tha cinnteach gu bheil deagh chùram-sa, a chaochladh dadaman nach biodh dealain neodrach. Gus cuideachadh fhuasgladh structar an dadam air cuideachadh a corporra morbhail annasach a radioactivity. Thug e am mìneachadh ceart de na dadam ann am fiosaig, agus an uair sin an ceimigeachd.

Tha neo-fhaicsinneach rays

French-fiosaig A. Becquerel a 'chiad iomradh a annas sgaoilidhean dadaman cuid de na eileamaidean ceimigeach, lèirsinneach neo-fhaicsinneach ghathan. Tha iad a 'ionize adhar bhealaich tron stuth, ag adhbharachadh dhubhadh de Dhealbhan-camara na truinnsearan. An dèidh sin, a 'Curies agus Rutherford a lorg a tha stuthan rèidio-beò atharrachadh gu dadaman eile eileamaidean ceimigeach (mar uranium - neptunium).

Radioactive rèididheachd tha nonuniform ann composition: alpha pìosan, beta pìosan, Gamma ghathan. Mar sin, na annas radioactivity dhearbhadh gun robh an Clàr nan Eileamaidean pìosan a tha iom-fhillte structar. Tha seo air adhbhrachadh nan atharrachaidhean a dhèanamh ris a 'mìneachadh na dadam. Dè Particles tha dadam, a thoirt seachad le Rutherford fhaighinn ùr saidheansail fhìrinn? Tha an fhreagairt air a 'cheist seo a bha a' moladh an sgoilear niuclasach mhodail de dadam, a rèir a tha timcheall air an deimhinneach-chasaid niuclas electrons gluasad.

Contrarrachdan Rutherford modail

Tha teòiridh an saidheans, a dh'aindeoin a leth caractar, cha b 'urrainn cothromach mìneachadh an dadam. Her co-dhùnaidhean a bha an aghaidh a 'bunaiteach laghan thermodynamics, a rèir a h-uile electrons reul an nuclei' call an cumhachd, agus mar a dh'fhaodadh e a bhith, 'Mhàiri Bhòidheach a bhith a' tuiteam air dha. Atom sa chùis seo a sgrios. 'S e seo an da-rìribh nach eil a' chùis, bho na cheimigean agus bhon a tha iad a 'dèanamh, ann an nàdar airson ùine fhada. Inexplicably dadam leithid co-dhùnadh stèidhichte air an teòiridh Rutherford, a thuilleadh air an iongantas a 'tachairt nuair a dol seachad teth sìmplidh stuthan tro diffraction grating. An dèidh atamach spectra a chruthachadh aig an aon àm tha cumadh sreathach. Tha seo a 'conflicted leis an Rutherford mhodail de dadam, a rèir a bheil an speactram a bhith leantainneach. A rèir na bun-bheachdan de eòlaichean an cuspairean meacanaigeach, electrons an làthair ann an niuclas nach eil a chomharrachadh mar phuing rudan a thuilleadh air a bhith an riochd na electron neul.

As a dùmhlachd ann an cuid de gnothach rùm mu thimcheall an niuclas, agus tha e air a mheas a bhith na location de Particle aig an àm. Cuideachd, chaidh lorg gu bheil an dadam, electrons an rèiteachadh ann an sreathan. Tha an àireamh de fillidhean urrainn a dhearbhadh le fios air an àireamh aig an àm anns a bheil an eileamaid ann an Periodic D. I. Mendeleeva System. Mar eisimpleir, phosphorus dadam anns a 15 electrons agus tha triùir lùth ìrean. Tha an comharra, a cho-dhùineas an àireamh de lùth-ìrean a ghairm na prìomh eòlaichean uile.

Chaidh a stèidheachadh mar dheuchainn, gu bheil an ìre de lùth electrons, suidhichte as fhaisge air an cridhe, a tha an ìre as ìsle lùth. Tha gach lùth-slige air a roinn a-steach fo-ìre, agus tha iad, ann an tionndadh, air an orbitals. Electrons suidhichte aig diofar orbitals bheil an aon riochd sgòthan (s, p, d, f).

Stèidhichte air na cumhaichean seo, tha e a 'leantainn sin an cumadh a' electron neul nach urrainn a bhith tràighte. Tha e teann air a dhearbhadh a rèir an orbital eòlaichean uile. Tha sinn cuideachd a cuir a staid na electron gu particulate tha e cuideachd air a dhearbhadh le dà luachan - iùil-tharraingeach agus a 'snìomh eòlaichean àireamhan. Tha a 'chiad tha stèidhichte air Schrodinger co-aontar samhlachail agus spàsail comhair an electron neul air bunait nan trì-dimensionality de ar saoghal. Tha an dàrna comharra - an àireamh de ghnothachasan a tha e air co-dhùnadh an electron a 'cuartachadh timcheall air a axis no counter-tuathal.

Tha lorg an t-neutron

Tro obair D. Chadwick, a chaidh a chumail orra ann an 1932, bha e ùr a thoirt air mìneachadh an dadam ann an ceimigeachd agus fiosaig. Ann an cuid deuchainnean saidheansail e air a dhearbhadh gun robh a 'tachairt ann an cleavage polonium rèididheachd air adhbhrachadh le pìosan gun asgaidh, tomad 1,008665. Ùr bhunaiteach Particle chaidh ainmeachadh an neutron. Her lorg agus rannsachadh a seilbhean cead an Sòbhieteach a-saidheans V. Gapon agus Ivanenko ùr a chruthachadh teòiridh structar atamach niuclas, anns an protons agus neutrons.

A rèir an New teòiridh, tha dearbhadh na stuthan a bha a leanas dadam a chruthachadh structarail aonad de na eileamaid cheimigeach, anns a bheil prìomh anns protons, neutrons agus electrons a 'gluasad mun cuairt. Tha an àireamh de deagh pìosan ann an niuclas e daonnan co-ionann ris an àireamh de ordinal an eileamaid cheimigeach ann an àm an t-siostaim.

An dèidh sin an t-Ollamh Zhdanov ann an deuchainnean a dhearbhadh gu bheil fo bhuaidh chruaidh Cosmic rèididheachd, atamach nuclei air an roinn a-steach protons agus neutrons. A thuilleadh air sin, tha e air a bhith air a dhearbhadh gun robh na feachdan a 'cumail sin bhunaiteach pìosan ann an niuclas, tha e anabarrach lùth-dian. Bha iad air obrachadh gu fìor astaran goirid (an òrdugh ^-23 10 cm), ris an canar niùclasach. Mar a chaidh ainmeachadh na bu tràithe, le MV Lomonosov bha e comasach a thoirt air mìneachadh na atam is moileciuil sa chruinne-an air a 'bhunait saidheansail facts aithnichte dha.

Aig an àm seo aithneachadh beachdachadh air na leanas modail: dadam a dèanamh suas de niuclas agus electrons a 'gluasad timcheall ann an teann air a mhìneachadh shlighean - orbitals. Electrons aig an aon àm a 'taisbeanadh na feartan aig an dà chuid na pìosan agus stuadhan, is e sin, an dà chuid air nàdar. Tha an niùclas an dadam chruinnichte cha mhòr a h-uile mass. Tha protons agus neutrons co-cheangailte ri forsaichean niùclasach.

Co-dhiù a tha e comasach cudthrom dadam

Tha e a 'tionndadh a-mach gu bheil gach dadam Tha mass. Mar eisimpleir, tha e na Hydrogen 1,67h10 ^-24 bha fiù 's doirbh smaoineachadh air cho beag seo a luach. Airson faighinn a-cudthrom an rud, chan eil iad a 'cleachdadh na lannan, agus oscillator, a tha carbon nanotube. Gus obrachadh a-mach cudthrom an atam is moileciuil sa chruinne an tuilleadh goireasach meud a tha buntainneach cuideam. Tha ea 'sealltainn cia mheud uair a chuideam moileciuil sa chruinne no an dadam barrachd na 1/12 de charbon dadam, a tha 1,66h10 ^-27 kg. Coimeasach atamach tomadan air an toirt seachad ann an Clàr nan eileamaidean ceimigeach, agus tha iad cha taobh.

-Saidheans a tha gu math mothachail gu bheil a 'chuideam atamach eileamaid cheimigeach - gu cuibheasach a tha tomad an àireamh de isotopes. Tha e coltach, ann an nàdur aon aonad eileamaid cheimigeach a dh'fhaodadh a bhith eadar-dhealaichte tomadan. Mar so cosgaisean na nuclei leithid de structarail Particle aon.

Tha eòlaichean saidheans air lorg gu bheil an isotopes eadar-dhealaichte anns an àireamh de neutrons ann an niuclas agus nuclei cosgais iad co-ionann. Mar eisimpleir, clòrain dadam, le tomad 35 neutrons a tha 18 agus 17 protons, agus le meall de 37 - 20 agus 17 protons neutrons. Tha mòran eileamaidean ceimigeach a tha measgachaidhean de isotopes. Mar eisimpleir, stuthan sìmplidh mar potassium, argon, ocsaidean a tha ann a rinneadh dadaman riochdachadh 3 diofar isotope.

Co-dhùnadh air atomicity

Tha grunn mìneachaidhean. Beachdaich air dè thathar a 'ciallachadh le teirm seo ann an ceimigeachd. Ma na dadaman de eileamaid cheimigeach urrainn co-dhiù an tiotag ann an iomallachd, chan eil buailteach a bhith nas iom-fhillte a chruthachadh pìosan - molecules, an sin their sinn gu bheil a leithid a stuthan a tha an structar atamach. Mar eisimpleir, ioma-ìre chlorination barail an meatan. Tha e air a chleachdadh gu bitheanta ann an ceimigeachd organach fuadain airson na prìomh halogen troimh: dichloromethane, carbon tetrachloride. Tha e air a sgaradh clòrain molecules gu dadaman a bhith àrd reactivity. Tha iad a 'sgrios Sigma dàimhean ann an meatan moileciuil sa chruinne, a' toirt slabhraidh ionadachadh reaction.

Mar eisimpleir eile de cheimigeach a 'phròiseas a bhith gu math cudromach ann an gnìomhachas - a' cleachdadh haidridean peroxide mar disinfectant agus todhair àidseant. Co-dhùnadh air atamach ocsaidean mar cleavage toradh haidridean peroxide a 'tachairt an dà chuid ann an ceallan beò (le enzyme catalase), agus ann an obair-lann. Atomic ocsaidean càileachdail a chaidh a shuidheachadh le àrd antioxidant lotaichean agus an comas aca a sgrios pathogenic àidseantan: Bacteria, fungasan agus spòran aca.

Mar a niùclasach a 'chèis

Tha sinn air roimhe gun robh a 'structarail aonad e eileamaid cheimigeach a tha iom-fhillte structar. Feadh an t-uallach deimhinneach niuclas pìosan revolve àicheil electrons. Tha an Duais Nobel Niels Bohr, stèidhichte air eòlaichean teòiridh solas, a chruthachadh teagaisg, anns an charactaran agus comharrachadh dadaman mar a leanas: electrons a 'gluasad timcheall an niuclas a-mhàin aig cuid de fhrith-rathaidean stèidhichte sa chùis seo chan eil radiate lùth. Bohr, eòlaichean saidheans air sealltainn gu bheil na pìosan a 'microworld, a tha a' gabhail a-steach dadaman agus molecules nach eil umhail do laghan dligheach airson buidhnean mòra - rudan macrocosm.

Tha an structar a 'electron sligean nan particulates air a bhith na oileanach ann am pàipearan air eòlaichean-saidheans fiosaig leithid Hund, Pauli Klechkovskii. Bho fhuair e aithnichte gu bheil a 'electrons dhèanamh an cuairteachaidh gluasad timcheall an niuclas Chan eil coimeasgach, ach air cuid de fhrith-rathaidean stèidhichte. Pauli lorg gu bheil taobh a-staigh lùtha singilte aig gach ìre a orbitals s, p, d, f ann an dealanach ceallan dòcha gum bi nas lugha na dà àicheil pìosan mu choinneamh ghnothachasan luach + ½ agus - ½.

Hund riaghladh mìneachadh ciamar a lìonadh electron orbitals leis an aon ìre lùth.

Aufbau prionnsabal, ris an canar cuideachd an riaghailt n + l, a 'mìneachadh mar a lìonadh orbitals multielectron dadaman (eileamaidean 5, 6, 7 chuairtean). A h-uile h-àrd regularities seirbheis mar an teòiridheach bunait eileamaidean ceimigeach a chruthachadh le Dmitriem Mendeleevym.

oxidation ceum

'S e bun-bheachd bunaiteach ann an ceimigeachd agus ag innse mu staid an dadam ann moileciuil sa chruinne. Tha an latha an-diugh mìneachadh air an ìre de oxidation de na dadaman mar a leanas: a 'chasaid a tha a h dadaman ann an moileciuil sa chruinne, a tha air obrachadh a-mach, stèidhichte air na bun-bheachdan gun moileciuil sa chruinne Chan eil ach an ionic composition.

Tha oxidation urrainn a chur an cèill le integer no fractional àireamh, deimhinneach, àicheil no neoni luachan. Anns a 'chuid as motha dadaman eileamaidean ceimigeach tha grunn oxidation stàitean. Mar eisimpleir, tha naitridean -3, -2, 0, +1, +2, +3, +4, +5. Ach leithid eileamaid, leithid fluorine, anns a h-uile choimeasgaidhean tha aon oxidation stàit co-ionnan ri -1. Ma tha e air a thoirt sìmplidh stuthan, a oxidation staid neoni. Tha seo a 'ceimigeach meudan goireasach a' cleachdadh airson a 'seòrsachadh stuthan agus airson cunntas a thoirt air na feartan aca. Anns a 'chuid as motha de shuidheachaidhean, oxidation ceum an ceimigeachd a chleachdadh ann an bhith a' stèidheachadh co-aontaran redox bhualaidhean.

Tha feartan dadaman

Taing gu na lorg de eòlaichean fiosaig, an latha an-diugh definition an dadam, a tha stèidhichte air a 'bheachd Ivanenko agus Gapon S, a' cur na leanas saidheansail fhìrinn. Tha an structar atamach an niuclas Chan eil atharrachadh aig àm an ceimigeach. Tha atharrachadh a 'toirt buaidh ach an pàipearachd electron orbitals. An structar aca a dh'fhaodas a bhith air tòrr de corporra agus ceimigeach feartan stuthan. Ma tha an electron 'fàgail pàipearachd reul-chuairt agus a' dol air adhart orbital le àrd-ìre leithid lùth dadam a ghairm air bhioran.

Bu chòir a thoirt fa-near gun robh an electrons nach urrainn a bhith ann ùine mhòr air na prìomh neo-orbitals. A 'tilleadh dhan pàipearachd reul-chuairt, an electron emits an eòlaichean cumhachd. Tha an sgrùdadh a leithid de chomharraidhean na structarail aonadan eileamaidean ceimigeach mar electron dàimh, electronegativity, ionization lùth, a tha air cead-saidheans chan ann a mhàin a 'mìneachadh an dadam mar riatanach Particle Meanbh-chruth, ach cuideachd a' leigeil orra a mhìneachadh comas dadaman a chruthachadh a tha seasmhach agus athaiseach tuilleadh fàbharach Mhoileciuilich staid a 'chùis,' s dòcha mar thoradh air a 'cruthachadh seòrsa sam bith de stàball ceimigeach dàimhean: ionic, covalent-polar agus apolar, tabhartaiche-acceptor (mar a covalent bonding gnèithean) agus m etallicheskoy. Tha an dàrna cho-dhùnas a 'mhòr-chuid cudromach corporra agus ceimigeach feartan meatailtean.

Chaidh a stèidheachadh mar dheuchainn gun meud an dadam urrainn eadar-dhealaichte. Uile an crochadh air an moileciuil sa chruinne anns a bheil e air a ghabhail a-steach. Tro X-ray diffraction mion-sgrùdadh urrainn obrachadh a-mach an t-astar eadar dadaman ann ceimigeach compound, a thuilleadh air ionnsachadh radius eileamaid ann an structar aonad. Aig an robh pàtrain atharrachadh radii de na dadaman anns an ùine no a 'bhuidheann de eileamaidean ceimigeach, tha e urrainnear innse corporra agus ceimigeach lotaichean. Mar eisimpleir, ann an ùineachan le meudachadh atamach niuclas cosgais aca radii lùghdachadh ( "dlùthadh dadam"), agus mar sin a 'lagachadh an meatailt feartan na h-fhillte, agus nonmetallic stèidh nas daingne.

Mar sin, eòlas air structar an dadam urrainn co-dhùnadh ceart a 'corporra agus ceimigeach feartan a h-uile h-eileamaidean a-steach ann an àm siostam eileamaidean.