Struktura e atomit. Modeli kuantike-mekanike e atomit

Artikulli në vijim përshkruan strukturën e atomit dhe se si ajo u hap si një teori e zhvilluar në mendjet e tyre dhe në kryerjen e eksperimenteve shkencëtarët dhe mendimtarët. Modeli kuantike-mekanike e atomit si më të përparuar deri tani përshkruan më plotësisht sjelljen e vet, dhe grimcat që përbëjnë. Në lidhje me të dhe karakteristikat e tij, shih më poshtë.

Koncepti atomin

Kimikisht pjesë më të ulët e pandashme e një element kimik me një grup të pronave tipike e saj është atomi. Ai përfshin elektronet dhe bërthamën, e cila nga ana përmban një protone të ngarkuara pozitivisht dhe neutronet janë uncharged. Nëse përmban numër të njëjtë protonit dhe elektroneve, atom vetë është elektrikisht neutral. Përndryshe, ai ka një akuzë: pozitiv ose negativ. Pastaj atom quhet jon. Kështu klasifikimi i tyre është kryer: element kimik përcaktohet nga numri i protoneve, dhe izotop i saj - neutrone. Komunikuar me njëri-tjetrin në bazë të obligacioneve interatomic, atomet formojnë molekule.

Një histori pak

Për herë të parë foli për atomet e lashtë filozofët indiane dhe greke. Dhe gjatë shekujve shtatëmbëdhjetë dhe tetëmbëdhjetë, kimistë kanë konfirmuar idenë eksperimentalisht provuar se disa substanca është e pamundur për të thyer poshtë në elementet e tyre përbërëse me eksperimente kimike. Megjithatë, nga fundi i nëntëmbëdhjeti shekujt e parë të njëzetë, fizikanët zbuluan pjesëzat përbërëse të atomit, në mënyrë që ajo u bë e qartë se atomi nuk ishte i pandashëm. Në 1860, kimistë formuluar konceptet atome dhe molekula, ku atomi i grimcëza më të vogël të elementit që ishte pjesë e dy komponimeve të thjeshta dhe komplekse.

Modeli Struktura atomike

1. Bits të materies. Demokrit besonte se pronat e substancave mund të përcaktohet pesha, forma dhe parametra të tjerë që karakterizojnë atomet. Për shembull, zjarri ka atomet mprehta, për shkak të cilat ka aftësinë për të djegur; solids përmbajnë grimca të përafërt, duke angazhohen me njëri-tjetrin është shumë i fortë; në ujë, ata janë të qetë, kështu që është e lejuar të rrjedhin. Sipas Democritus, edhe shpirti i njeriut është i përbërë nga atomet.
2. Modeli Thomson. atom shkencore konsiderohet si një organ i ngarkuar pozitivisht, brenda të cilat nuk janë elektronet. Këto modele janë mohuar Rutherford shpenzuar përvojën e tij të famshëm.
3. Early modeli planetare Nagaoka. Në fillim të shekullit XX Hantaro Nagaoka propozuar një model të bërthamës atomike, si planetit Saturn. Në to rreth një kernelit të vogla, ngarkuar pozitivisht, elektronet janë të kombinuara në ring tjerrje. Këto versione janë të njëjta si ato të mëparshme, ajo ishte e gabuar.
4. Modeli Planetary e Bohr-Rutherford. Pas disa eksperimenteve Ernest Rutherford sugjeruar se atomi është i ngjashëm me sistemin planetar. Ajo elektronet lëvizin në orbitat rreth bërthamës, e cila është e ngarkuar pozitivisht dhe ruajtur në qendër. Por në kundërshtim me Elektrodinamika klasike atë, sepse, në të, elektron, duke lëvizur, lëshon valët elektromagnetike dhe për këtë arsye humb energji. Bor futur postulate të veçanta në të cilën elektronet nuk rrezatojë energji, duke qenë në disa kushte të caktuara. Ajo doli se mekanika klasike nuk ishte në gjendje për të përshkruar modelin e strukturës atomike. Kjo çoi më tej në shfaqjen e mekanikës kuantike na lejon për të shpjeguar se si kjo dukuri, dhe shumë të tjerë.

Modeli kuantike-mekanike e atomit

Ky model është një evolucion i një mëparshme. Modeli kuantike-mekanike e atomit tregon se ata nuk janë të pasur një akuzë e neutroneve dhe ngarkuar pozitivisht protoneve në bërthamë atomike. Ajo është e rrethuar nga elektronet e ngarkuara negativisht. Por në mekanikën kuantike, elektronet nuk mund të lëvizin në një traektoriyam.Tak caktuar të paracaktuar, në vitin 1927, V. shprehu parimin Heisenberg pasiguri, me të cilin përcaktimi i saktë është koordinatat e pamundur të grimcë dhe shpejtësia e saj apo momentit.

Vetitë kimike të përcaktuara nga guaska e tyre elektronike. Në atomet periodike tryezë janë rregulluar sipas elektrike akuzat e bërthamave (duke iu referuar shumës së protoneve), neutronet kështu nuk ndikojnë në vetitë kimike. Modeli kuantike-mekanike e atomit dëshmuar se pesha e saj kryesore bie mbi bërthamës dhe elektroneve aksion, megjithatë, mbetet i ulët. Siç është matur në njësi atomike masive, e cila eshte e barabarte me 1/12 e masës së një atom i karbonit izotop C12.

Funksioni Vala dhe syrit

Sipas parimit V. Geyzentberga, ne nuk mund të themi me siguri absolute se elektron, i cili ka një shpejtësi të caktuar, është e vendosur në një pikë të caktuar në hapësirë. Në mënyrë për të përshkruar vetitë e elektronike, duke përdorur PSI funksion valë.

Mundësia e gjetjes së një grimcë në një kohë të dhënë është drejtpërdrejt proporcional me katrorin e vlerës së saj absolute, e cila është llogaritur për një kohë të caktuar. Psi katrore quhet dendësia probabiliteti që karakterizon elektronet rreth bërthamës në formën e një reje elektronike. Se ajo do të jetë më, probabiliteti do të jetë më i lartë se elektroneve në një hapësirë të caktuar të atomit.

Për një kuptim më të mirë, ju mund të paraqesë fotografitë mbivendosur mbi njëri-tjetrin, ku pozicioni i elektroneve është regjistruar në kohë të ndryshme. Në pikën ku do të ketë më shumë pikë dhe të reja do të jetë më i dendur, dhe probabiliteti i lartë i gjetur elektron.

Llogaritur per shembull, që modeli kuantike-mekanike e një atom hidrogjeni përfshin densitetit të lartë të elektron reje në një distancë prej 0,053 nm nga bërthamës.

Orbita e mekanikës klasike zëvendësohet në re kuantike elektronike. Electron funksion valë psi quhet syrit, e cila karakterizohet nga forma dhe energjinë e re elektronike në hapësirë. Duke iu referuar një atom i referohet hapësirës përreth bërthamë në të cilën elektron është më shumë gjasa për të gjetur.

Pamundur - të jetë e mundur?

Ashtu si të gjithë teorinë, kuantike-mekanike modeli i strukturës atomike është bërë me të vërtetë një revolucion në botën shkencore, dhe në mesin e banorëve. Në të vërtetë, në këtë ditë është e vështirë të imagjinohet se e njëjta grimcë në të njëjtën kohë mund të jetë në të njëjtën kohë në një dhe në vende të ndryshme? Për të mbrojtur mënyrat e të mirë-përcaktuara të jetës thonë se në ngjarjet mikro ndodhin që janë të pamundur dhe nuk janë ato në gjithësi. Por a është me të vërtetë? Apo njerëzit janë vetëm frikë të pranojë edhe mundësinë që "një rënie është si një oqean dhe oqean - rënie"?