Будова атома

Атом: термін і еволюція поняття

Ідея про те, що всі речовини складаються з дрібних, невидимих частинок виникла у людей ще до нашої ери в Стародавній Індії та Стародавньої Греції. Відомий грецький філософ Демократ , будучи одним з перших матеріалістів, вперше ввів термін “атом” (від греч.atomos- неподільний). Послідовник ідей Демокріта, Епікур (341-270 до н.е.) вперше висловив припущення про атомній вазі.

Згідно з його теорією атом – неподільна частка, яка існує вічно. За теорією Демократа:

  • всі тіла складаються з незліченної кількості надмалих, невидимих ​​оком, неподільних частинок-атомів;
  • атоми безперервно рухаються в порожнечі;
  • атоми ніхто не створював, вони були завжди;
  • ніхто не може знищити атоми;
  • атоми матеріальні: мають вагу, розміри, форму;
  • одні атоми мають гачечки, інші петельки за допомогою яких з’єднуються один з одним

Подальший розвиток атомізм, як теорія, отримав в філософії і науці Середніх віків і Нового часу. В середині XVII ст. французький філософ і фізик П’єр Гассенді (1592-1655) заново переказав вчення Демокріта і Епікура, доповнивши його новим поняттям «молекула» для позначення різного поєднання атомів один з одним. 

Р. Бойль (1627-1691 р.р.) написав знамениту книгу «Хімік-скептик», в якій довів нереальність «почав» Аристотеля і ввів уявлення про хімічні елементи як про речовини, що не піддаються подальшому розкладанню. Визначивши завданням хімії вивчення елементів і їх з’єднань. Р. Бойль поставив її на наукову основу.

Далі атомістична теорія отримала своє логічне розвиток в роботах Ломоносова, Лавуазьє, Дальтона і оформилася в атомно-молекулярне вчення .

Модель Томпсона ( “сливовий пудинг” або “булочка з родзинками”). відкриття електрона

До 1897 р атом вважався найменшої неподільної часткою (елементарної). Саме цей рік вважається датою відкриття електрона, першої субатомной частки. У другій половині 19 ст. багато фізиків займалися дослідженням так званих «катодних променів» – променів, що виходять з поверхні катода при пропущенні електричного розряду між катодом і анодом в скляній трубці з сильно розрідженим газом.

У своїх дослідах по відхиленню катодних променів в електричних і магнітних полях, Томсон переконливо показав, що ці промені є потоком заряджених частинок, а найголовніше, йому вдалося виміряти питомий заряд (e / m) цих частинок. (Він виявився приблизно в 2000 разів менше питомої заряду іона водню, відомого з дослідів по електролізу.) Томсон відразу ж припустив, що електрони входять до складу атомів – звідки ще їм було взятися? Подальші роботи вчених-фізиків підтвердили це припущення. Таким чином, до кінця 19 століття електрон вважався елементарної зарядженою часткою, маса якої в 2000 разів менша за масу атома водню.

Після відкриття електрона Томпсон запропонував модель будови атома, яку зазвичай називають “сливовий пудинг” (або “пудинг з родзинками”) або на російський манер “булочка з родзинками”. Згідно Томпсону атом являє собою позитивно заряджену сферу, в яку вкраплені (як родзинки в булочці) негативно заряджені електрони. Однак, ця модель була спростована досвідом Резерфорда.

Атом – це найменша частинка хімічного елемента, яка зберігає всі його хімічні властивості [1]. Атом складається з ядра і що обертаються навколо нього електронів. Ядро також має складну будову і складається з нейтронів і електронів. 

Число електронів дорівнює числу протонів в атомі і визначається порядковим номером. У зв’язку з цим атом в цілому електронейтрален, так як електрони заряджені негативно, а протони позитивно. Заряд ядра також дорівнює порядковому номеру. Число нейтронів розраховується за формулою N = A – Z, де N – загальне число нейтронів, А – масове число, Z – заряд ядра. Число енергетичних рівнів в атомі визначається номером періоду. Число електронів на останньому зовнішньому рівні дорівнює номеру групи.

Максимальне число електронів на енергетичному рівні визначається формулою N = 2n 2 , де N – загальне число електронів на енергетичному рівні, n – номер рівня.     У зв’язку з цим максимальне число електронів на першому  (n = 1)  рівні дорівнює 2 (так як N = 2 * 1 ), на другому (n = 2) рівні – 8 (так як N = 2 * 2 ), на третьому (n = 3) рівні – 18 (так як N = 2 * 3 ) і т.д.     Кожен енергетичний рівень ділиться на підрівні. На першому рівні тільки один підрівень – s. На другому рівні два підрівні – s і p. на третьому – s, p і d. На четвертому – s, p, d і f.

Максимальне число електронів на підрівні

2 – максимальне число електронів на s-підрівні.6 – максимальне число електронів на p-підрівні.10 – максимальне число електронів на d-підрівні.14 – максимальне число електронів на f-підрівні.Максимальне число електронів на підрівні не залежить від номера рівня.

Заповнення енергетичних рівнів1s <2s <2p <3s <3p <4s <3d <4p <5s <4d <5p <6s <4f <5d <6p <7s

Геометрія орбіталей [2]

Сподобалася стаття? Поділитися з друзями:
Знай все!
Залишити відповідь

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: