Atom çekirdeğinin yapısı
Atom çekirdeği iki tür temel parçacıktan oluşur: protonlar(P) Ve nötronlar(N). Bir atomun çekirdeğindeki proton ve nötronların toplamına ne ad verilir? nükleon numarası:,
Nerede A- nükleon numarası, N- nötron sayısı, Z- proton sayısı.
Protonlar pozitif yüke (+1), nötronlar yüksüzdür (0), elektronlar negatif yüke (-1) sahiptir. Bir proton ve bir nötronun kütleleri yaklaşık olarak aynıdır, 1'e eşit alınır. Bir elektronun kütlesi bir protonun kütlesinden çok daha azdır, bu nedenle kimyada bir atomun tüm kütlesi dikkate alındığında ihmal edilir. çekirdeğinde yoğunlaşmıştır.
Çekirdekteki pozitif yüklü protonların sayısı, negatif yüklü elektronların sayısına eşittir, bu durumda bir bütün olarak atom elektriksel olarak nötr.
Aynı nükleer yüke sahip atomlar oluşur kimyasal element.
Farklı elementlerin atomlarına denir çekirdekler.
İzotoplar- Çekirdekteki nötron sayısının farklı olması nedeniyle farklı nükleon sayılarına sahip olan aynı elementin atomları.
Hidrojenin izotopları
| İsim | A | Z | N |
| Protius N | 1 | 1 | 0 |
| Döteryum D | 2 | 1 | 1 |
| Trityum T | 3 | 1 | 2 |
Radyoaktif bozunma
Nüklit çekirdekleri, diğer elementlerin veya diğer parçacıkların çekirdeklerini oluşturmak üzere bozunabilir. Bazı elementlerin atomlarının kendiliğinden bozunmasına denir. radyoaktif yu ve bu tür maddeler - radyoaktif Ve. Radyoaktiviteye temel parçacıkların ve elektromanyetik dalgaların emisyonu eşlik eder. radyasyon G.
Nükleer Bozunma Denklemi- nükleer reaksiyonlar- aşağıdaki gibi yazılmıştır:
Belirli bir nüklidin atomlarının yarısının bozunmaya uğradığı süreye denir. yarı ömür.
Yalnızca radyoaktif izotoplardan oluşan elementlere denir. radyoaktif S. Bunlar 61 ve 84-107 numaralı elementlerdir.
Radyoaktif bozunma türleri
1) -rozpa d. -parçacıklar yayılır, yani. Helyum atomunun çekirdeği. Bu durumda izotopun nükleon sayısı 4 birim azalır ve çekirdeğin yükü 2 birim azalır, örneğin: 2) -rozpa d.Kararsız bir çekirdekte, bir nötron bir protona dönüşürken, çekirdek elektronlar ve antinötrinolar yayar. Nükleonun bozunması sırasında sayı değişmez ancak çekirdeğin yükü 1 artar, örneğin:
3) -rozpa e.Uyarılmış bir çekirdek çok kısa dalga boyuna sahip ışınlar yayar, çekirdeğin enerjisi azalırken çekirdeğin nükleon sayısı ve yükü değişmez, örneğin:
İlk üç periyodun element atomlarının elektronik kabuklarının yapısı
Elektronun ikili bir doğası vardır: hem parçacık hem de dalga gibi davranabilir. Bir atomdaki elektron belirli yörüngelerde hareket etmez, nükleer uzayın herhangi bir yerinde bulunabilir, ancak bu uzayın farklı yerlerinde bulunma olasılığı aynı değildir. Çekirdeğin etrafındaki elektronun bulunabileceği boşluğa ne ad verilir? orbital Yu. Bir atomdaki her elektron, enerji rezervine göre çekirdekten belirli bir uzaklıkta bulunur. Az çok aynı enerji formuna sahip elektronlar enerji seviyeleri ve, veya elektronik katman Ve.
Belirli bir elementin atomundaki elektronlarla dolu enerji seviyelerinin sayısı, bulunduğu periyodun sayısına eşittir.
Dış enerji seviyesindeki elektron sayısı grup numarasına eşittir.bu elemanın bulunduğu yer.
Aynı enerji seviyesinde elektronların şekli farklı olabilir elektronik bulutlar ve, veya orbital Ve. Aşağıdaki yörünge biçimleri mevcuttur:
S-biçim:
P-biçim:
Ayrıca var D-, F-orbitaller ve diğerleri, daha karmaşık bir şekle sahiptir.
Elektron bulutunun şekliyle aynı olan elektronlar aynı bulutu oluşturur enerji kaynakları Ve: S-, P-, D-, F- alt seviyeler.
Her enerji seviyesindeki alt seviyelerin sayısı bu seviyenin sayısına eşittir.
Bir enerji alt seviyesinde, uzayda farklı yörünge dağılımları mümkündür. Yani üç boyutlu koordinat sisteminde S-orbitallerin yalnızca bir konumu olabilir:
İçin R-orbitaller - üç:
İçin D-orbitaller - beş, için F-yörüngeler - yedi.
Orbitaller şunları temsil eder:
S-alt düzey -
P-alt düzey -
D-alt düzey -
Bir elektron, diyagramlarda dönüşünü gösteren bir okla temsil edilir. Spin, bir elektronun kendi ekseni etrafında dönmesini ifade eder. Bir okla gösterilir: veya. Bir yörüngedeki iki elektron yazılır ama yazılmaz.
Bir yörüngede ikiden fazla elektron olamaz ( Pauli ilkesi).
En az enerji prensibi o : Bir atomda her elektron, enerjisi minimum olacak şekilde düzenlenmiştir (bu, çekirdekle en büyük bağına karşılık gelir)..
Örneğin, Klor atomundaki elektronların dağılımı V:
Eşleşmemiş bir elektron bu durumdaki Klorun değerini belirler - I.
Ek enerji üretimi sırasında (ışınlama, ısıtma), elektron ayrıştırması (promosyon) mümkündür. Atomun bu durumuna denir zbudzheni m.Aynı zamanda eşlenmemiş elektronların sayısı artar ve buna bağlı olarak atomun değeri değişir.
Klor atomunun heyecanlı durumu V :
Buna göre, eşleşmemiş elektron sayısına ek olarak Klor III, V ve VII değerliklerine sahip olabilir.
Kimyasallar etrafımızdaki dünyanın yapıldığı şeydir.
Her kimyasal maddenin özellikleri iki türe ayrılır: diğer maddeleri oluşturma yeteneğini karakterize eden kimyasal ve objektif olarak gözlemlenen ve kimyasal dönüşümlerden ayrı olarak değerlendirilebilen fiziksel. Örneğin, bir maddenin fiziksel özellikleri onun toplanma durumu (katı, sıvı veya gaz), termal iletkenlik, ısı kapasitesi, çeşitli ortamlardaki çözünürlük (su, alkol vb.), yoğunluk, renk, tat vb.'dir.
Bazı kimyasal maddelerin başka maddelere dönüşümüne kimyasal olaylar veya kimyasal reaksiyonlar denir. Bir maddenin herhangi bir fiziksel özelliğinde, başka maddelere dönüşmeden açıkça bir değişikliğin eşlik ettiği fiziksel olayların da olduğu unutulmamalıdır. Örneğin fiziksel olaylar arasında buzun erimesi, suyun donması veya buharlaşması vb. yer alır.
Bir işlem sırasında kimyasal bir olgunun meydana geldiği gerçeği, renk değişiklikleri, çökelti oluşumu, gaz salınımı, ısı ve/veya ışık salınımı gibi kimyasal reaksiyonların karakteristik işaretlerinin gözlemlenmesiyle sonuca varılabilir.
Örneğin, aşağıdaki gözlemler yapılarak kimyasal reaksiyonların oluşumu hakkında bir sonuca varılabilir:
Günlük yaşamda kireç adı verilen suyun kaynatılması sırasında tortu oluşması;
Ateş yandığında ısı ve ışığın açığa çıkması;
Havada taze bir elma kesiminin renginin değişmesi;
Hamurun fermantasyonu vb. sırasında gaz kabarcıklarının oluşması.
Bir maddenin kimyasal reaksiyonlar sırasında hemen hemen hiçbir değişikliğe uğramayan, ancak birbirleriyle yalnızca yeni bir şekilde bağlanan en küçük parçacıklarına atom denir.
Bu tür madde birimlerinin varlığına dair fikir, antik Yunan'da eski filozofların kafasında ortaya çıktı; bu aslında "atom" teriminin kökenini açıklıyor, çünkü Yunancadan kelimenin tam anlamıyla çevrilen "atomos" "bölünmez" anlamına geliyor.
Ancak antik Yunan filozoflarının düşüncesinin aksine atomlar maddenin mutlak minimumu değildir; kendileri de karmaşık bir yapıya sahiptir.
Her atom, sırasıyla p +, n o ve e - sembolleriyle gösterilen, atom altı parçacıklar adı verilen protonlar, nötronlar ve elektronlardan oluşur. Kullanılan notasyondaki üst simge, protonun birim pozitif yüke sahip olduğunu, elektronun birim negatif yüke sahip olduğunu ve nötronun yüksüz olduğunu gösterir.
Bir atomun niteliksel yapısına gelince, her atomda tüm protonlar ve nötronlar, çevresinde elektronların bir elektron kabuğu oluşturduğu çekirdek adı verilen bölgede yoğunlaşmıştır.
Proton ve nötron hemen hemen aynı kütlelere sahiptir; m p ≈ m n ve bir elektronun kütlesi, her birinin kütlesinden neredeyse 2000 kat daha azdır, yani. m p / m e ≈ m n / m e ≈ 2000.
Bir atomun temel özelliği elektriksel nötrlüğü olduğundan ve bir elektronun yükü bir protonun yüküne eşit olduğundan, bundan herhangi bir atomdaki elektron sayısının proton sayısına eşit olduğu sonucunu çıkarabiliriz.
Örneğin aşağıdaki tablo atomların olası bileşimini göstermektedir:
Aynı nükleer yüke sahip atom türleri, yani Çekirdeğinde aynı sayıda proton bulunan elementlere kimyasal element denir. Böylece yukarıdaki tablodan atom1 ve atom2'nin bir kimyasal elemente, atom3 ve atom4'ün ise başka bir kimyasal elemente ait olduğu sonucuna varabiliriz.
Her kimyasal elementin, belirli bir şekilde okunan kendi adı ve bireysel sembolü vardır. Yani örneğin atomları çekirdeğinde yalnızca bir proton içeren en basit kimyasal elemente "hidrojen" adı verilir ve "kül" olarak okunan "H" simgesiyle gösterilir ve bir kimyasal elementtir. +7 nükleer yük (yani 7 proton içeren) - “nitrojen”, “en” olarak okunan “N” sembolüne sahiptir.
Yukarıdaki tablodan görebileceğiniz gibi, bir kimyasal elementin atomlarının çekirdeklerindeki nötron sayısı farklılık gösterebilir.
Aynı kimyasal elemente ait olan ancak farklı sayıda nötronlara sahip olan ve bunun sonucunda kütleye sahip olan atomlara izotoplar denir.
Örneğin, hidrojen kimyasal elementinin üç izotopu vardır - 1 H, 2 H ve 3 H. H sembolünün üzerindeki 1, 2 ve 3 endeksleri, nötron ve protonların toplam sayısı anlamına gelir. Onlar. Hidrojenin, atomlarının çekirdeğinde bir proton bulunmasıyla karakterize edilen kimyasal bir element olduğunu bilerek, 1H izotopunda hiç nötron bulunmadığı (1-1 = 0) sonucuna varabiliriz. 2H izotopu - 1 nötron (2-1=1) ve 3H izotopunda - iki nötron (3-1=2). Daha önce de belirtildiği gibi, nötron ve proton aynı kütlelere sahip olduğundan ve elektronun kütlesi onlarla karşılaştırıldığında ihmal edilebilecek kadar küçük olduğundan, bu, 2H izotopunun 1H izotopundan neredeyse iki kat daha ağır olduğu ve 3'ün ise 1H izotopundan neredeyse iki kat daha ağır olduğu anlamına gelir. H izotopu üç kat daha ağırdır. Hidrojen izotoplarının kütlelerindeki bu kadar büyük bir dağılım nedeniyle, 2H ve 3H izotoplarına, başka hiçbir kimyasal element için tipik olmayan ayrı bireysel isimler ve semboller bile verilmiştir. 2H izotopuna döteryum adı verildi ve D sembolü verildi ve 3H izotopuna trityum adı verildi ve T sembolü verildi.
Proton ve nötronun kütlesini bir olarak alırsak ve elektronun kütlesini ihmal edersek, aslında atomdaki proton ve nötronların toplam sayısına ek olarak sol üst indeks onun kütlesi olarak düşünülebilir ve bu nedenle bu indeks kütle numarası olarak adlandırılır ve A sembolü ile gösterilir. Herhangi bir Protonun çekirdeğinin yükü atoma karşılık geldiğinden ve her protonun yükü geleneksel olarak +1'e eşit kabul edildiğinden; çekirdeğe yük numarası (Z) denir. Bir atomdaki nötron sayısı N olarak gösterilerek kütle numarası, yük sayısı ve nötron sayısı arasındaki ilişki matematiksel olarak şu şekilde ifade edilebilir:
Modern kavramlara göre elektron ikili (parçacık-dalga) bir yapıya sahiptir. Hem parçacık hem de dalga özelliklerine sahiptir. Bir parçacık gibi, bir elektronun da kütlesi ve yükü vardır, ancak aynı zamanda bir dalga gibi elektronların akışı da kırınım yeteneği ile karakterize edilir.
Bir atomdaki bir elektronun durumunu tanımlamak için, elektronun belirli bir hareket yörüngesine sahip olmadığı ve uzayda herhangi bir noktaya ancak farklı olasılıklarla yerleştirilebildiği kuantum mekaniği kavramları kullanılır.
Çekirdeğin etrafındaki, bir elektronun bulunma olasılığının en yüksek olduğu uzay bölgesine atomik yörünge adı verilir.
Bir atomik yörünge farklı şekillere, boyutlara ve yönelimlere sahip olabilir. Atomik yörüngeye elektron bulutu da denir.
Grafiksel olarak, bir atomik yörünge genellikle kare hücre olarak gösterilir:
Kuantum mekaniği son derece karmaşık bir matematiksel aygıta sahiptir, bu nedenle okul kimyası dersi çerçevesinde yalnızca kuantum mekaniği teorisinin sonuçları dikkate alınır.
Bu sonuçlara göre herhangi bir atomik yörünge ve onun içinde yer alan elektron tamamen 4 kuantum sayısıyla karakterize edilir.
- Temel kuantum sayısı n, belirli bir yörüngedeki bir elektronun toplam enerjisini belirler. Ana kuantum sayısının değer aralığı tüm doğal sayılardır, yani. n = 1,2,3,4, 5 vb.
- Yörünge kuantum numarası - l - atomik yörüngenin şeklini karakterize eder ve 0'dan n-1'e kadar herhangi bir tamsayı değeri alabilir; burada n, hatırlayın, ana kuantum sayısıdır.
l = 0 olan yörüngelere denir S-orbitaller. s-Orbitallerin şekli küreseldir ve uzayda yönü yoktur:
l = 1 olan yörüngelere denir P-orbitaller. Bu yörüngeler üç boyutlu sekiz rakamı şeklindedir; sekiz rakamının bir simetri ekseni etrafında döndürülmesiyle elde edilen ve dışarıdan bir dambıla benzeyen bir şekil:
l = 2 olan yörüngelere denir D-orbitaller, ve l = 3 – F-orbitaller. Yapıları çok daha karmaşıktır.
3) Manyetik kuantum sayısı – ml – belirli bir atomik yörüngenin uzaysal yönelimini belirler ve yörüngesel açısal momentumun manyetik alanın yönüne izdüşümünü ifade eder. Manyetik kuantum sayısı ml, dış manyetik alan kuvveti vektörünün yönüne göre yörüngenin yönelimine karşılık gelir ve 0 dahil olmak üzere –l ila +l arasında herhangi bir tam sayı değeri alabilir, yani. olası değerlerin toplam sayısı (2l+1)'dir. Yani örneğin l = 0 m için l = 0 (bir değer), l = 1 m için l = -1, 0, +1 (üç değer), l = 2 m için l = -2, -1, 0, + 1 , +2 (manyetik kuantum sayısının beş değeri), vb.
Yani, örneğin p-orbitaller, yani. “üç boyutlu sekiz rakamı” şeklindeki yörünge kuantum numarası l = 1 olan yörüngeler, sırasıyla manyetik kuantum sayısının (-1, 0, +1) üç değerine karşılık gelir. uzayda birbirine dik üç yön.
4) Spin kuantum sayısı (veya basitçe spin) - m s - atomdaki elektronun dönme yönünden koşullu olarak sorumlu kabul edilebilir; Farklı spinlere sahip elektronlar, farklı yönlere yönlendirilmiş dikey oklarla gösterilir: ↓ ve .
Bir atomdaki aynı temel kuantum sayısına sahip tüm yörüngelerin oluşturduğu kümeye enerji düzeyi veya elektron kabuğu denir. Bazı n sayısına sahip herhangi bir rastgele enerji seviyesi, n2 yörüngeden oluşur.
Temel kuantum sayısı ve yörünge kuantum numarasının aynı değerlerine sahip bir dizi yörünge, bir enerji alt seviyesini temsil eder.
Temel kuantum sayısı n'ye karşılık gelen her enerji seviyesi, n alt seviye içerir. Buna karşılık, yörünge kuantum sayısı l olan her enerji alt düzeyi (2l+1) yörüngeden oluşur. Böylece, s alt düzeyi bir s yörüngesinden, p alt düzeyi üç p yörüngesinden, d alt düzeyi beş d yörüngesinden ve f alt düzeyi yedi f yörüngesinden oluşur. Daha önce de belirtildiği gibi, bir atomik yörünge genellikle bir kare hücreyle gösterildiğinden, s-, p-, d- ve f-alt seviyeleri grafiksel olarak aşağıdaki gibi temsil edilebilir:
Her yörünge, kesin olarak tanımlanmış üç kuantum sayısı n, l ve ml'den oluşan bireysel bir diziye karşılık gelir.
Elektronların yörüngeler arasındaki dağılımına elektron konfigürasyonu denir.
Atomik yörüngelerin elektronlarla doldurulması üç koşula göre gerçekleşir:
- Minimum enerji prensibi: Elektronlar en düşük enerji alt seviyesinden başlayarak yörüngeleri doldururlar. Enerjilerinin artan sırasına göre alt seviyelerin sırası aşağıdaki gibidir: 1s<2s<2p<3s<3p<4s≤3d<4p<5s≤4d<5p<6s…;
Elektronik alt seviyelerin doldurulma sırasını hatırlamayı kolaylaştırmak için aşağıdaki grafik gösterim çok kullanışlıdır:
- Pauli ilkesi: Her yörünge ikiden fazla elektron içeremez.
Orbitalde bir elektron varsa buna eşlenmemiş, iki elektron varsa buna elektron çifti denir.
- Hund'un kuralı: Bir atomun en kararlı durumu, bir alt seviyede atomun mümkün olan maksimum sayıda eşleşmemiş elektrona sahip olduğu durumdur. Atomun bu en kararlı durumuna temel durum denir.
Aslında yukarıdakiler, örneğin 1., 2., 3. ve 4. elektronların p-alt seviyesinin üç yörüngesine yerleştirilmesinin şu şekilde gerçekleştirileceği anlamına gelir:
Atomik yörüngelerin yük sayısı 1 olan hidrojenden yük sayısı 36 olan kriptona (Kr) doldurulması şu şekilde gerçekleştirilecektir:
Atomik yörüngelerin doldurulma sırasının böyle bir temsiline enerji diyagramı denir. Bireysel elemanların elektronik diyagramlarına dayanarak, bunların sözde elektronik formüllerini (konfigürasyonlarını) yazmak mümkündür. Yani örneğin 15 protonlu ve bunun sonucunda 15 elektronlu bir element, yani. fosfor (P) aşağıdaki enerji diyagramına sahip olacaktır:
Elektronik formüle dönüştürüldüğünde fosfor atomu şu şekli alacaktır:
15 P = 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3
Alt seviye sembolünün solundaki normal büyüklükteki sayılar, enerji seviyesi numarasını gösterir ve alt seviye sembolünün sağındaki üst simgeler, karşılık gelen alt seviyedeki elektronların sayısını gösterir.
Aşağıda D.I.'nin periyodik tablosunun ilk 36 elementinin elektronik formülleri bulunmaktadır. Mendeleev.
| dönem | Ürün no. | sembol | İsim | elektronik formül |
| BEN | 1 | H | hidrojen | 1s 1 |
| 2 | O | helyum | 1s 2 | |
| II | 3 | Li | lityum | 1s 2 2s 1 |
| 4 | Olmak | berilyum | 1s 2 2s 2 | |
| 5 | B | bor | 1s 2 2s 2 2p 1 | |
| 6 | C | karbon | 1s 2 2s 2 2p 2 | |
| 7 | N | azot | 1s 2 2s 2 2p 3 | |
| 8 | O | oksijen | 1s 2 2s 2 2p 4 | |
| 9 | F | flor | 1s 2 2s 2 2p 5 | |
| 10 | Hayır | neon | 1s 2 2s 2 2p 6 | |
| III | 11 | Hayır | sodyum | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 |
| 12 | Mg | magnezyum | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 | |
| 13 | Al | alüminyum | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 | |
| 14 | Si | silikon | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 | |
| 15 | P | fosfor | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3 | |
| 16 | S | sülfür | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 | |
| 17 | Cl | klor | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 | |
| 18 | Ar | argon | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 | |
| IV | 19 | k | potasyum | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 |
| 20 | ca | kalsiyum | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 | |
| 21 | Sc | skandiyum | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 1 | |
| 22 | Ti | titanyum | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 2 | |
| 23 | V | vanadyum | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 3 | |
| 24 | CR | krom | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 3d 5 burada bir elektronun sıçramasını gözlemliyoruz S Açık D alt seviye | |
| 25 | Mn | manganez | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 5 | |
| 26 | Fe | ütü | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 6 | |
| 27 | ortak | kobalt | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 7 | |
| 28 | Ni | nikel | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 8 | |
| 29 | Cu | bakır | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 3d 10 burada bir elektronun sıçramasını gözlemliyoruz S Açık D alt seviye | |
| 30 | Zn | çinko | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 | |
| 31 | GA | galyum | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 1 | |
| 32 | Ge | germanyum | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 2 | |
| 33 | Gibi | arsenik | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 3 | |
| 34 | Bak | selenyum | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 4 | |
| 35 | kardeşim | brom | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 5 | |
| 36 | Kr. | kripton | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 |
Daha önce de belirtildiği gibi, temel hallerinde atomik yörüngelerdeki elektronlar en az enerji ilkesine göre konumlandırılır. Bununla birlikte, atomun temel durumunda boş p-orbitallerinin varlığında, çoğu zaman ona fazla enerji verilerek atom uyarılmış duruma aktarılabilir. Örneğin, temel durumdaki bir bor atomunun elektronik konfigürasyonu ve enerji diyagramı aşağıdaki biçimdedir:
5 B = 1s 2 2s 2 2p 1
Ve heyecanlı bir durumda (*), yani. Bor atomuna bir miktar enerji verildiğinde elektron konfigürasyonu ve enerji diyagramı şu şekilde görünecektir:
5 B* = 1s 2 2s 1 2p 2
Atomun hangi alt seviyesinin en son doldurulduğuna bağlı olarak kimyasal elementler s, p, d veya f olarak ayrılır.
Tablodaki s, p, d ve f elemanlarını bulma D.I. Mendeleyev:
- S-elemanları doldurulacak son s-alt düzeyine sahiptir. Bu öğeler, grup I ve II'nin ana (tablo hücresinde solda) alt gruplarının öğelerini içerir.
- P elemanları için p alt seviyesi doldurulur. P-elementleri, birinci ve yedinci hariç her periyodun son altı elementini ve ayrıca III-VIII. grupların ana alt gruplarının unsurlarını içerir.
- d-elementleri s- ve p-elementleri arasında geniş periyotlarda bulunur.
- f-Elementlere lantanit ve aktinit denir. Bunlar D.I. tablosunun altında listelenmiştir. Mendeleev.
(Ders notları)
Atomun yapısı. Giriiş.
Kimyada çalışmanın amacı kimyasal elementler ve bunların bileşikleridir. Kimyasal element aynı pozitif yüke sahip atomların toplamına denir. Atom- bir kimyasal elementin onu koruyan en küçük parçacığıdır kimyasal özellikler. Aynı veya farklı elementlerin atomları birbirine bağlanarak daha karmaşık parçacıklar oluşturur. moleküller. Bir atom veya molekül topluluğu kimyasal maddeleri oluşturur. Her bir kimyasal madde, kaynama ve erime noktaları, yoğunluk, elektriksel ve termal iletkenlik vb. gibi bir dizi bireysel fiziksel özellik ile karakterize edilir.
1. Atomun yapısı ve Periyodik Element Tablosu
DI. Mendeleev.
Periyodik Elementler Tablosunu doldurma sırasının yasalarının bilgisi ve anlaşılması D.I. Mendeleev aşağıdakileri anlamamızı sağlar:
1. Doğadaki belirli elementlerin varlığının fiziksel özü,
2. Elementin kimyasal değerinin doğası,
3. Bir elementin başka bir elementle etkileşime girdiğinde elektron verme veya alma yeteneği ve "hafifliği",
4. Belirli bir elementin diğer elementlerle etkileşime girdiğinde oluşturabileceği kimyasal bağların doğası, basit ve karmaşık moleküllerin uzaysal yapısı vb.
Atomun yapısı.
Bir atom, hareket halindeki ve birbirleriyle etkileşime giren temel parçacıkların karmaşık bir mikro sistemidir.
19. yüzyılın sonlarında ve 20. yüzyılın başlarında, atomların daha küçük parçacıklardan oluştuğu keşfedildi: nötronlar, protonlar ve elektronlar. Son iki parçacık yüklü parçacıklardır; proton pozitif, elektron ise negatif bir yük taşır. Temel durumdaki bir elementin atomları elektriksel olarak nötr olduğundan, bu, herhangi bir elementin atomundaki proton sayısının elektron sayısına eşit olduğu anlamına gelir. Atomların kütlesi, proton ve nötronların kütlelerinin toplamı ile belirlenir; bunların sayısı, atomların kütlesi ile periyodik sistem D.I.'deki seri numarası arasındaki farka eşittir. Mendeleev.
1926'da Schrödinger, türettiği dalga denklemini kullanarak bir elementin atomundaki mikropartiküllerin hareketini tanımlamayı önerdi. Hidrojen atomu için Schrödinger dalga denklemini çözerken üç tamsayı kuantum sayısı ortaya çıkar: N, ℓ Ve M ℓ Çekirdeğin merkezi alanındaki üç boyutlu uzayda elektronun durumunu karakterize eden. Kuantum sayıları N, ℓ Ve M ℓ tam sayı değerleri alın. Üç kuantum sayısıyla tanımlanan dalga fonksiyonu N, ℓ Ve M ℓ Schrödinger denkleminin çözülmesi sonucu elde edilen yörüngeye denir. Yörünge, bir elektronun bulunma olasılığının en yüksek olduğu uzay bölgesidir, bir kimyasal elementin atomuna ait. Böylece, hidrojen atomu için Schrödinger denkleminin çözülmesi, üç kuantum sayısının ortaya çıkmasına yol açar; bunun fiziksel anlamı, atomun sahip olabileceği üç farklı yörünge tipini karakterize etmesidir. Her kuantum sayısına daha yakından bakalım.
Baş kuantum sayısı n herhangi bir pozitif tamsayı değerini alabilir: n = 1,2,3,4,5,6,7...Elektron seviyesinin enerjisini ve elektron “bulutunun” boyutunu karakterize eder. Ana kuantum sayısının sayısının, elementin bulunduğu periyodun numarasıyla çakışması karakteristiktir.
Azimut veya yörünge kuantum numarasıℓ tam sayı değerlerini alabilir ℓ = 0….to n – 1 ve elektron hareketinin momentini belirler, yani. yörünge şekli. ℓ'nin çeşitli sayısal değerleri için aşağıdaki gösterim kullanılır: ℓ = 0, 1, 2, 3 ve sembollerle gösterilir S, P, D, F, sırasıyla ℓ = 0, 1, 2 ve 3. Periyodik element tablosunda spin numarası olan element yoktur ℓ = 4.
Manyetik kuantum sayısıM ℓ Elektron yörüngelerinin uzaysal düzenini ve dolayısıyla elektronun elektromanyetik özelliklerini karakterize eder. Değerleri alabilir – ℓ + ℓ sıfır dahil.
Atomik yörüngelerin şekli veya daha doğrusu simetri özellikleri kuantum sayılarına bağlıdır. ℓ Ve M ℓ . "Elektronik bulut"a karşılık gelen S- yörüngeler top şeklindedir (aynı zamanda ℓ = 0).
Şekil 1. 1s yörünge
Kuantum sayıları ℓ = 1 ve m ℓ = -1, 0 ve +1 ile tanımlanan yörüngelere p-orbitalleri denir. mℓ üç farklı değere sahip olduğundan, atomun enerji açısından eşdeğer üç p-orbitalleri vardır (bunlar için ana kuantum sayısı aynıdır ve n = 2,3,4,5,6 veya 7 değerine sahip olabilir). p-Orbitaller eksenel simetriye sahiptir ve harici bir alanda x, y ve z eksenleri boyunca yönlendirilmiş üç boyutlu sekiz rakamına benzerler (Şekil 1.2). p x , p y ve p z sembolizminin kökeni buradan gelir.
Şekil 2. p x, p y ve p z yörüngeleri
Ek olarak, ilk ℓ = 2 ve m ℓ = -2, -1, 0, +1 ve +2 için d- ve f- atomik yörüngeleri vardır, yani. beş AO, ikincisi için ℓ = 3 ve m ℓ = -3, -2, -1, 0, +1, +2 ve +3, yani. 7 JSC.
Dördüncü kuantum M S Spin kuantum sayısı adı verilen bu sayı, 1925'te Goudsmit ve Uhlenbeck tarafından hidrojen atomunun spektrumundaki bazı ince etkileri açıklamak için tanıtıldı. Bir elektronun dönüşü, yönelimi kuantize edilmiş bir elektronun yüklü temel parçacığının açısal momentumudur; kesinlikle belirli açılarla sınırlıdır. Bu yönelim, elektron için eşit olan spin manyetik kuantum sayısının (s) değeriyle belirlenir. ½ , dolayısıyla kuantizasyon kurallarına göre elektron için M S = ± ½. Bu bağlamda, üç kuantum sayısı kümesine kuantum sayısını eklemeliyiz. M S . Mendeleev'in periyodik element tablosunun yapım sırasını dört kuantum sayısının belirlediğini bir kez daha vurgulayalım ve neden ilk periyotta yalnızca iki elementin, ikinci ve üçüncü periyotta sekiz, dördüncü periyotta 18 vb. olduğunu açıklayalım. Çok elektronlu atomların yapısını açıklamak için, atomun pozitif yükü arttıkça elektronik seviyelerin dolma sırası, elektronların davranışını “kontrol eden” dört kuantum sayısı hakkında fikir sahibi olmak yeterli değildir. Elektron yörüngelerini doldurmak, ancak bazı daha basit kuralları bilmeniz gerekir, yani: Pauli ilkesi, Hund kuralı ve Kleczkowski kuralı.
Pauli prensibine göre Dört kuantum sayısının belirli değerleri ile karakterize edilen aynı kuantum durumunda birden fazla elektron olamaz. Bu, prensipte bir elektronun herhangi bir atomik yörüngeye yerleştirilebileceği anlamına gelir. İki elektron ancak spin kuantum sayıları farklıysa aynı atomik yörüngede bulunabilir.
Üç p-AO'yu, beş d-AO'yu ve yedi f-AO'yu elektronlarla doldururken, Pauli ilkesine ek olarak Hund kuralına göre yönlendirilmelidir: Temel durumdaki bir alt kabuğun yörüngelerinin doldurulması, aynı dönüşlere sahip elektronlarla gerçekleşir.
Alt kabukları doldururken (P, D, F)Spinlerin toplamının mutlak değeri maksimum olmalıdır.
Klechkovsky'nin kuralı. Klechkovsky kuralına göre doldururkenD Ve FElektron yörüngesine saygı gösterilmelidirMinimum enerji prensibi. Bu prensibe göre temel durumdaki elektronlar minimum enerji seviyesine sahip yörüngelerde bulunur. Bir alt seviyenin enerjisi kuantum sayılarının toplamı ile belirlenir.N + ℓ = E .
Klechkovsky'nin ilk kuralı: İlk olarak, bu alt seviyelerN + ℓ = E minimum.
Klechkovsky'nin ikinci kuralı: eşitlik durumundaN + ℓ birkaç alt düzey için, alt düzeyN asgari .
Şu anda 109 element bilinmektedir.
2. İyonlaşma enerjisi, elektron ilgisi ve elektronegatiflik.
Bir atomun elektronik konfigürasyonunun en önemli özellikleri iyonlaşma enerjisi (IE) veya iyonlaşma potansiyeli (IP) ve atomun elektron ilgisidir (EA). İyonlaşma enerjisi, 0 K'da serbest bir atomdan bir elektronun uzaklaştırılması sırasında meydana gelen enerji değişimidir: A = + + ē . İyonlaşma enerjisinin bir elementin atom numarası Z'ye ve atom yarıçapının boyutuna bağımlılığı belirgin bir periyodik karaktere sahiptir.
Elektron ilgisi (EA), 0 K'da negatif bir iyon oluşturmak üzere izole edilmiş bir atoma bir elektronun eklenmesiyle ortaya çıkan enerji değişimidir: A + ē = A - (atom ve iyon temel durumlarındadır). Bu durumda, eğer VZAO iki elektron tarafından doldurulmuşsa, elektron en düşük boş atomik yörüngeyi (LUAO) işgal eder. SE güçlü bir şekilde yörüngesel elektronik konfigürasyonuna bağlıdır.
EI ve SE'deki değişiklikler, elementlerin ve bunların bileşiklerinin birçok özelliğindeki değişikliklerle ilişkilidir ve bu, bu özellikleri EI ve SE değerlerinden tahmin etmek için kullanılır. Halojenler en yüksek mutlak elektron ilgisine sahiptir. Periyodik element tablosunun her grubunda iyonlaşma potansiyeli veya EI, element sayısının artmasıyla azalır; bu, atom yarıçapındaki bir artışla ve elektronik katmanların sayısındaki bir artışla ilişkilidir ve indirgenmedeki bir artışla iyi bir şekilde ilişkilidir. elementin gücü.
Periyodik Element Tablosu Tablo 1'de eV/atom başına EI ve SE değerleri gösterilmektedir. Kesin SE değerlerinin yalnızca birkaç atom için bilindiğine dikkat edin; bunların değerleri Tablo 1'de vurgulanmıştır.
Tablo 1
Periyodik tablodaki atomların birinci iyonlaşma enerjisi (EI), elektron ilgisi (EA) ve elektronegatifliği χ).
|
χ |
0.747 2. 1 0 0, 3 7 |
1,2 2 |
||||||||||||||||
|
χ |
0.54 1. 55 |
-0.3 1. 1 3 |
0.2 0. 91 |
1.2 5 |
-0. 1 0, 55 |
1.47 0. 59 |
3.45 0. 64 |
1 ,60 |
||||||||||
|
χ |
0. 7 4 1. 89 |
-0.3 1 . 3 1 1 . 6 0 |
0. 6 |
1.63 |
0.7 |
2.07 |
3.61 | |||||||||||
|
χ |
2.3 6 |
- 0 .6 |
1,26(α) |
-0.9 1 . 39 |
0. 18 |
1.2 |
0. 6 |
2.07 |
3.36 | |||||||||
|
χ |
2.4 8 |
-0.6 1 . 56 |
0. 2 |
2.2 | ||||||||||||||
|
χ |
2.6 7 |
2, 2 1 |
HAKKINDAS |
χ – Pauling'e göre elektronegatiflik
R- atom yarıçapı, (“Genel ve inorganik kimyada laboratuvar ve seminer dersleri”nden, N.S. Akhmetov, M.K. Azizova, L.I. Badygina)
Bildiğiniz gibi Evrendeki maddi olan her şey atomlardan oluşur. Atom, maddenin özelliklerini taşıyan en küçük birimidir. Buna karşılık, atomun yapısı sihirli bir mikropartikül üçlüsünden oluşur: protonlar, nötronlar ve elektronlar.
Üstelik mikropartiküllerin her biri evrenseldir. Yani dünyada iki farklı proton, nötron veya elektron bulamazsınız. Hepsi kesinlikle birbirine benzer. Ve atomun özellikleri yalnızca atomun genel yapısındaki bu mikropartiküllerin niceliksel bileşimine bağlı olacaktır.
Örneğin hidrojen atomunun yapısı bir proton ve bir elektrondan oluşur. Bir sonraki en karmaşık atom olan helyum, iki proton, iki nötron ve iki elektrondan oluşur. Lityum atomu - üç proton, dört nötron ve üç elektrondan vb. oluşur.
Atom yapısı (soldan sağa): hidrojen, helyum, lityumAtomlar birleşerek molekülleri, moleküller birleşerek maddeleri, mineralleri ve organizmaları oluşturur. Tüm canlıların temeli olan DNA molekülü, yoldaki taş gibi evrenin aynı üç sihirli tuğlasından oluşan bir yapıdır. Bu yapı çok daha karmaşık olmasına rağmen.
Atom sisteminin oranlarına ve yapısına daha yakından bakmaya çalıştığımızda daha da şaşırtıcı gerçekler ortaya çıkıyor. Bir atomun bir çekirdek ve onun etrafında bir küreyi tanımlayan bir yörünge boyunca hareket eden elektronlardan oluştuğu bilinmektedir. Yani kelimenin alışılagelmiş anlamında hareket bile denemez. Aksine elektron bu kürenin her yerinde ve hemen içinde yer alır ve çekirdeğin etrafında bir elektron bulutu oluşturarak bir elektromanyetik alan oluşturur.
Atomun yapısının şematik gösterimleri Bir atomun çekirdeği protonlardan ve nötronlardan oluşur ve sistemin neredeyse tüm kütlesi burada yoğunlaşmıştır. Ancak aynı zamanda çekirdeğin kendisi de o kadar küçüktür ki, yarıçapı 1 cm'lik bir ölçeğe çıkarılırsa tüm atom yapısının yarıçapı yüzlerce metreye ulaşacaktır. Dolayısıyla, yoğun madde olarak algıladığımız her şey, fiziksel parçacıklar arasındaki enerjik bağların %99'undan fazlasını, fiziksel formların ise %1'inden azını oluşturur.
Peki bu fiziksel formlar nelerdir? Neyden yapılmışlar ve ne kadar malzeme? Bu soruları cevaplamak için protonların, nötronların ve elektronların yapılarına daha yakından bakalım. Böylece mikro dünyanın derinliklerine, atom altı parçacıkların seviyesine bir adım daha iniyoruz.
Bir elektron nelerden oluşur?
Atomun en küçük parçacığı elektrondur. Elektronun kütlesi vardır ama hacmi yoktur. Bilimsel kavramda elektron herhangi bir şeyden oluşmaz, yapısız bir noktadır.
Elektron mikroskop altında görülemez. Yalnızca atom çekirdeğinin etrafında bulanık bir küre gibi görünen bir elektron bulutu şeklinde görülebilir. Aynı zamanda elektronun belirli bir anda nerede olduğunu kesin olarak söylemek imkansızdır. Cihazlar parçacığın kendisini değil, yalnızca enerji izini yakalayabiliyor. Elektronun özü madde kavramının içinde saklı değildir. Daha çok yalnızca hareket halinde ve hareket nedeniyle var olan boş bir biçim gibidir.
Elektronda henüz herhangi bir yapı keşfedilmedi. Enerji kuantumuyla aynı nokta parçacığıdır. Aslında elektron enerjidir, ancak ışığın fotonlarıyla temsil edilenden daha kararlı bir şeklidir.
Şu anda elektronun bölünmez olduğu düşünülüyor. Bu anlaşılabilir bir durumdur çünkü hacmi olmayan bir şeyi bölmek imkansızdır. Bununla birlikte, teoride halihazırda elektronun aşağıdaki gibi yarı parçacıklardan oluşan bir üçlü içerdiğine göre gelişmeler vardır:
- Orbiton – elektronun yörünge konumu hakkında bilgi içerir;
- Spinon – dönüş veya torktan sorumludur;
- Holon – elektronun yükü hakkında bilgi taşır.
Ancak gördüğümüz gibi, kuasipartiküllerin maddeyle hiçbir ortak yanı yoktur, yalnızca bilgi taşırlar.
Farklı maddelerin atomlarının elektron mikroskobundaki fotoğrafları İlginçtir ki, bir elektron ışık veya ısı gibi enerji kuantumlarını emebilir. Bu durumda atom yeni bir enerji seviyesine geçer ve elektron bulutunun sınırları genişler. Aynı zamanda bir elektronun emdiği enerji o kadar büyüktür ki atom sisteminin dışına sıçrayabilir ve bağımsız bir parçacık olarak hareketine devam edebilir. Aynı zamanda ışığın fotonu gibi davranır, yani parçacık olmaktan çıkıp dalga özelliği göstermeye başlar. Bu bir deneyde kanıtlandı.
Jung'un deneyi
Deney sırasında, iki yarık açılmış bir ekrana bir elektron akışı yönlendirildi. Bu yarıklardan geçen elektronlar başka bir projeksiyon ekranının yüzeyine çarpıp üzerinde iz bıraktı. Elektronların bu "bombardımanı" sonucunda, projeksiyon ekranında, iki yarıktan parçacıklar değil de dalgalar geçtiğinde ortaya çıkacak olana benzer bir girişim deseni ortaya çıktı.
Bu model, iki yarık arasından geçen dalganın iki dalgaya bölünmesi nedeniyle oluşur. Daha fazla hareket sonucunda dalgalar üst üste gelir ve bazı bölgelerde karşılıklı olarak iptal edilir. Sonuç, elektronun bir parçacık gibi davranması durumunda olacağı gibi, projeksiyon ekranında tek bir saçak yerine birçok saçaktır.
Atom çekirdeğinin yapısı: protonlar ve nötronlar
Protonlar ve nötronlar atomun çekirdeğini oluşturur. Ve çekirdeğin toplam hacmin% 1'inden daha azını kaplamasına rağmen, sistemin neredeyse tüm kütlesi bu yapıda yoğunlaşmıştır. Ancak fizikçiler proton ve nötronların yapısı konusunda bölünmüş durumdalar ve şu anda iki teori var.
- Teori No. 1 - Standart
Standart Model, proton ve nötronların bir gluon bulutu ile birbirine bağlanan üç kuarktan oluştuğunu söylüyor. Kuarklar da tıpkı kuantum ve elektronlar gibi nokta parçacıklardır. Ve gluonlar kuarkların etkileşimini sağlayan sanal parçacıklardır. Ancak doğada ne kuarklar ne de gluonlar bulunamadığından bu model ciddi eleştirilere maruz kalıyor.
- Teori #2 - Alternatif
Ancak Einstein tarafından geliştirilen alternatif birleşik alan teorisine göre proton, nötron gibi, fiziksel dünyanın diğer parçacıkları gibi, ışık hızında dönen bir elektromanyetik alandır.
İnsan ve gezegenin elektromanyetik alanları Atomun yapısının ilkeleri nelerdir?
Dünyadaki her şey - ince ve yoğun, sıvı, katı ve gaz - Evrenin uzayına nüfuz eden sayısız alanın enerji durumlarıdır. Alandaki enerji seviyesi ne kadar yüksek olursa o kadar ince ve daha az algılanır. Enerji seviyesi ne kadar düşük olursa o kadar istikrarlı ve somut olur. Atomun yapısı ve Evrenin diğer herhangi bir biriminin yapısı, enerji yoğunluğu bakımından farklı olan bu tür alanların etkileşiminde yatmaktadır. Maddenin sadece zihnin bir yanılsaması olduğu ortaya çıktı.
Atom, maddenin en küçük parçacığıdır. Çalışması, atomun yapısının sadece bilim adamlarının değil, aynı zamanda filozofların da dikkatini çektiği Antik Yunan'da başladı. Atomun elektronik yapısı nedir ve bu parçacık hakkında hangi temel bilgiler bilinmektedir?
Atomik yapı
Zaten eski Yunan bilim adamları, herhangi bir nesneyi ve organizmayı oluşturan en küçük kimyasal parçacıkların varlığını tahmin ediyorlardı. Ve XVII-XVIII yüzyıllarda ise. kimyagerler atomun bölünmez bir temel parçacık olduğundan emindiler, daha sonra 19. ve 20. yüzyılların başında atomun bölünmez olmadığını kanıtlamak deneysel olarak mümkün oldu.
Maddenin mikroskobik bir parçacığı olan atom, çekirdek ve elektronlardan oluşur. Çekirdek atomdan 10.000 kat daha küçüktür, ancak kütlesinin neredeyse tamamı çekirdekte yoğunlaşmıştır. Atom çekirdeğinin temel özelliği pozitif yüke sahip olması ve proton ve nötronlardan oluşmasıdır. Protonlar pozitif yüklüdür, nötronların ise yükü yoktur (nötrdürler).
Güçlü nükleer kuvvet aracılığıyla birbirlerine bağlanırlar. Protonun kütlesi yaklaşık olarak nötronun kütlesine eşittir, ancak elektronun kütlesinden 1840 kat daha fazladır. Proton ve nötronların kimyada ortak bir adı vardır: nükleonlar. Atomun kendisi elektriksel olarak nötrdür.
Herhangi bir elementin atomu, elektronik bir formül ve elektronik grafik formülle gösterilebilir:
Pirinç. 1. Atomun elektronik grafik formülü.
Periyodik tablodaki çekirdeğinde nötron içermeyen tek kimyasal element hafif hidrojendir (protium).
Elektron negatif yüklü bir parçacıktır. Elektron kabuğu çekirdeğin etrafında hareket eden elektronlardan oluşur. Elektronlar çekirdeğe çekilme özelliğine sahiptir ve birbirleri arasında Coulomb etkileşiminden etkilenirler. Çekirdeğin çekiciliğinin üstesinden gelmek için elektronların harici bir kaynaktan enerji alması gerekir. Elektron çekirdeğe ne kadar uzaksa, o kadar az enerjiye ihtiyaç duyulur.
Atom modelleri
Uzun zamandır bilim adamları atomun doğasını anlamaya çalışıyorlardı. Antik Yunan filozofu Demokritos erken dönemde büyük bir katkıda bulundu. Her ne kadar teorisi artık bize sıradan ve çok basit görünse de, temel parçacıklar hakkındaki fikirlerin yeni ortaya çıkmaya başladığı bir dönemde, maddenin parçaları hakkındaki teorisi tamamen ciddiye alınıyordu. Demokritos, herhangi bir maddenin özelliklerinin atomların şekline, kütlesine ve diğer özelliklerine bağlı olduğuna inanıyordu. Yani, örneğin ateşin keskin atomlara sahip olduğuna inanıyordu; ateş bu yüzden yanıyordu; Suyun düzgün atomları vardır, dolayısıyla akabilir; Ona göre katı nesnelerdeki atomlar kabaydı.
Demokritos, her şeyin, hatta insan ruhunun bile atomlardan oluştuğuna inanıyordu.
1904'te J. J. Thomson atom modelini önerdi. Teorinin ana hükümleri, atomun, içinde negatif yüklü elektronların bulunduğu pozitif yüklü bir cisim olarak temsil edildiği gerçeğine dayanıyordu. Bu teori daha sonra E. Rutherford tarafından yalanlandı.
Pirinç. 2. Thomson'un atom modeli.
Yine 1904'te Japon fizikçi H. Nagaoka, Satürn gezegenine benzeterek atomun erken bir gezegen modelini önerdi. Bu teoriye göre elektronlar halkalar halinde birleşmişlerdir ve pozitif yüklü bir çekirdeğin etrafında dönmektedir. Bu teorinin yanlış olduğu ortaya çıktı.
1911'de bir dizi deney gerçekleştiren E. Rutherford, atomun yapı olarak gezegen sistemine benzer olduğu sonucuna vardı. Sonuçta elektronlar da gezegenler gibi ağır, pozitif yüklü bir çekirdeğin etrafındaki yörüngelerde hareket ederler. Ancak bu açıklama klasik elektrodinamikle çelişiyordu. Daha sonra Danimarkalı fizikçi Niels Bohr, 1913'te bazı özel durumlarda bulunan elektronun enerji yaymadığı varsayımlarını ortaya attı. Böylece Bohr'un önermeleri klasik mekaniğin atomlara uygulanamayacağını gösterdi. Rutherford tarafından açıklanan ve Bohr tarafından desteklenen gezegen modeline Bohr-Rutherford gezegen modeli adı verildi.
Pirinç. 3. Bohr-Rutherford gezegen modeli.
Atomun daha fazla incelenmesi, birçok bilimsel gerçeğin açıklandığı kuantum mekaniği gibi bir bölümün oluşturulmasına yol açtı. Bohr-Rutherford gezegen modelinden geliştirilen atomla ilgili modern fikirler. Raporun değerlendirilmesi
Ortalama derecelendirme: 4.4. Alınan toplam puan: 469.
