Rakennetta atomin. Kvantti-mekaaninen malli atomin

Seuraavassa artikkelissa kuvataan rakennetta atomin ja miten se avasi teoriana kehittyneiden heidän mielensä ja tehdä kokeita tutkijat ja ajattelijat. Kvantti-mekaaninen malli atomin pisimmällä ylivoimaisesti kuvaavat täysin sen käyttäytymistä, ja hiukkaset, jotka muodostavat. Siitä ja sen ominaisuuksista, katso alla.

Käsite atomin

Kemiallisesti alin jakamaton osa kemiallisen elementin , jossa on joukko tyypillisiä ominaisuuksia se on atomi. Se sisältää elektroneja ja ytimen, joka puolestaan sisältää positiivisesti varautuneen protonit ja neutronit ovat varauksettomia. Jos se sisältää saman määrän protonien ja elektronien, atomi itse on sähköisesti neutraali. Muuten hän on vastuussa: positiivinen tai negatiivinen. Sitten atomi kutsutaan ionin. Näin ollen niiden luokittelu suoritetaan: kemiallinen alkuaine määritetty protonien lukumäärä, ja sen isotooppi - neutroneja. Kommunikoida toistensa pohjalta atomien välisiin joukkovelkakirjojen, atomien kanssa muodostaa molekyylin.

Hieman historiaa

Ensimmäistä kertaa puhuttu atomien antiikin Intian ja kreikkalaiset filosofit. Ja sen aikana seitsemästoista ja kahdeksastoista vuosisatojen kemistit ovat vahvistaneet ajatuksen kokeellisesti todistettu, että tiettyjä aineita on mahdotonta murtaa niiden pääkohdat kemiallisia kokeita. Kuitenkin myöhään yhdeksästoista luvun alussa kahdeskymmenes vuosisatojen, fyysikot havaitsivat atomia pienemmät hiukkaset, niin että se tuli selväksi, että atomin ollut jakamaton. Vuonna 1860, kemistit ovat laatineet käsite atomeja ja molekyylejä, jossa atomi oli pienin hiukkanen elementin, joka oli osa sekä yksinkertaisia ja monimutkaisia aineita.

atomin rakenne malli

1. Bittiä asia. Democritus uskotaan, että aineiden ominaisuuksista voidaan määrittää massa, muoto, ja muut parametrit, jotka luonnehtivat atomia. Esimerkiksi tulipalon on terävä atomia, jonka vuoksi on kyky polttaa; kiintoaineita sisältävät karkeita hiukkasia, jolloin tarttuvat toisiinsa on erittäin vahva; vedessä, ne ovat sileitä, joten se saa virrata. Mukaan Demokritos, jopa ihmisen sielu koostuu atomeista.
2. Thomsonin malli. Tieteellinen atomi pitää positiivisesti varautunut elin, jonka sisällä on olemassa elektroneja. Nämä mallit evätään Rutherford vietti kuuluisan kokemus.
3. Varhainen planeettojen Nagaoka mallia. Vuonna vuosisadan alkupuolen Hantaro Nagaoka ehdotti mallin atomiytimen, kuten Saturnusta. Niissä noin pieni ytimiä, positiivisesti varautuneita elektroneja yhdistetään tiivistysrengas. Nämä versiot ovat samat kuin edelliset, se oli väärin.
4. Planetary malli Bohr-Rutherford. Kun useita kokeita Ernest Rutherford ehdotti, että atomi on samanlainen planeettakunnan. Se elektroneja liikkuvat ratoja ytimen ympärille, joka on positiivisesti varautunut ja tallennetaan keskelle. Mutta toisin kuin klassisen electrodynamics sitä, koska siinä, elektroni, liikkuva, säteilee sähkömagneettisia aaltoja ja siksi menettää energiaa. Bohr käyttöön erityinen postulaatteja johon elektronit eivät lähetä energiaa, kun samaan aikaan tietyissä määritellyissä olosuhteissa. Kävi ilmi, että klassinen mekaniikka oli mahdotonta kuvata malli atomin rakenne. Tämä edelleen ilmennyt myös kvanttimekaniikan avulla voimme selittää, miten tämä ilmiö, ja monet muut.

Kvantti-mekaaninen malli atomin

Tämä malli on kehittyneempi muoto edellinen. Kvantti-mekaaninen malli atomin viittaa siihen, että ne eivät, jonka varaus on neutroneja ja positiivisesti varautuneiden protonien atomin ydintä. Sitä ympäröi negatiivisesti varautuneet elektronit. Mutta kvanttimekaniikan, elektronit eivät voi liikkua tietyn ennalta määrätyn traektoriyam.Tak, 1927, V. ilmaisi Heisenberg epävarmuuden periaate, jonka tarkka määrittäminen on mahdotonta koordinaatit hiukkasen ja sen nopeus tai vauhti.

Kemiallisia ominaisuuksia elektronien määritelty niiden kotelot. On jaksollisen atomit ovat järjestäytyneet mukaan sähköisen maksujen ydinten (viitaten määrä protoneja), neutronit eivät siten vaikuta kemialliset ominaisuudet. Kvantti-mekaaninen malli atomin osoittanut, että sen pääasiallinen paino putoaa ytimen ja elektronien osuus, kuitenkin, on edelleen alhainen. Se mitataan atomimassayksikköä, joka on yhtä suuri kuin 1/12 massasta atomin hiili-isotooppia C12.

Aaltofunktio ja kiertoradan

Periaatteen mukaan V. Geyzentberga, emme voi sanoa ehdottomalla varmuudella, että elektroni, joka on tietty nopeus, sijaitsee tietyssä avaruuden pisteessä. Kuvaamiseksi ominaisuuksien elektronin käyttäen aalto toiminto psi.

Todennäköisyys löytää hiukkanen tiettynä ajankohtana on suoraan verrannollinen neliöön sen absoluuttinen arvo, joka lasketaan tietyn ajan. Psi ruudutettu kutsutaan tiheysfunktion joka luonnehtii elektronit tuman ympärillä muodossa elektronin pilveen. Kuin se on enemmän, todennäköisyys on suurempi kuin elektroni tietyssä tilassa atomin.

Jotta ymmärrettäisiin paremmin, voit lähettää kuvia päällekkäin toisiinsa, jossa elektronin kirjatun sijainnin eri aikoina. Kohdassa, jossa on enemmän pisteitä ja pilvi on kaikkein tiheä, ja suurin todennäköisyys löytää elektroni.

Laskea esimerkiksi, että kvantti-mekaaninen malli vetyatomi sisältää tihein elektronin pilvi etäisyydellä 0053 nm tumasta.

Kiertoradan klassisen mekaniikan korvataan quantum elektroniverhon. Elektroniaaltofunktioden toiminto psi kutsutaan kiertoradan, joka on tunnettu siitä, että muoto ja energia elektronien pilvi avaruudessa. Viitaten atomi viittaa tilaan ytimen ympärille, jossa läsnä on elektronin on todennäköisesti.

Mahdotonta - mahdollista?

Kuten kaikki teoria, kvanttimekaaninen malli atomirakennetta on todella tehnyt vallankumouksen tiedemaailmassa, ja asukkaiden. Todellakin, tähän päivään on vaikea kuvitella, että sama hiukkanen samaan aikaan voi olla samanaikaisesti yhdessä ja eri paikoissa! Suojella vakiintunut elämäntapoja sanoa, että mikro tapahtumista, jotka ovat mahdottomia tai ovat niitä makrokosmoksessa. Mutta onko se todella? Tai ihmiset ovat vain pelkää myöntää edes mahdollisuutta, että "lasku on kuin valtameri ja Ocean - drop"?