Оглавление:
Сложность структуры атома
- Сложность строения атома. До конца прошлого века точка соприкосновения физики и химии была относительно небольшой. В 20 веке, наконец, исчезли резкие границы между двумя науками. Промежуточная область, о которой Энгельс писал в 1882 году»вот где следует ожидать лучших результатов», была заполнена 2 новыми областями физической химии и химической физики.
- Первый был начат М. В. Ломоносовым (1752), но его содержание получило широкое развитие в конце XIX века, применив теоретические и экспериментальные методы физики к обычным химическим задачам. Было изучение внутренней структуры атомов и молекул и изменений в химических реакциях.
Второй областью, получившей полное развитие в 20 веке. Людмила Фирмаль
Атом » по своей сути не неделим, но неотделим только доступными средствами, он сохраняется только в известном в настоящее время химическом процессе, но может быть отделен новым процессом, который будет открыт позже. Это гениальное предвидение бутрелова (1886) не было ни понято, ни принято его современниками. Идея атома как атома при отсутствии неделимых частиц материи укрепилась даже в умах ученых, твердо придерживающихся атомной точки зрения, не говоря уже о влиянии»энергетической» философии.
Из-за этого правильная интерпретация важного открытия, сделанного Беккерелем в 1896 году, была отложена на несколько лет. Было известно, что после предварительного освещения в течение некоторого времени находилось светящееся вещество. Это явление называется фосфоресценцией. Вы можете изучить его, используя тестовые материалы для выдувания фотографий с различными веществами. Продолжайте интересоваться этими экспериментами и экспериментами.
Сукводовская-Кюри обратила внимание на то, что воздействие на фотографический вариант урановой природной руды сильнее, чем на ее чистый оксид, несмотря на более высокую долю урана. Это привело к идее, что минералы урана содержат неизвестные элементы, которые более активны, чем сам уран. В результате тщательной и кропотливой работы Кюри в 1898 году удалось выделить из урановой руды 2 новых элемента-полоний и радий.
Было обнаружено, что они оба действуют на фотографические пластины, которые по сравнению с Ураном прочнее. Само это явление впоследствии изучалось главным образом в отношении соединений радия, называемых радиоактивностью. Опыт показал, что активность препарата определяется только содержанием РА и полностью не зависит от формы существования препарата. Также активность препарата практически не зависит от внешних условий.
Нагрев или охлаждение, действие света, электричества и т. д., не имеют никакого видимого эффекта. Все эти факты заставили нас сделать предположения о том, что радиоактивное явление было вызвано спонтанным распадом атомов радия и других радиоактивных элементов, а также предположения, которые в корне противоречат устоявшимся взглядам.
Поэтому был поднят вопрос о внутреннем строении атома. Изучение радиоактивного излучения показало, что оно сложное. Если радиоактивный препарат, окруженный свинцовой капсулой с отверстием в верхней ее части, через которое не проходит излучение, поместить в электрическое поле, то излучение состоит из 3-х составляющих: так называемых альфа (а), бета — {$) и гамма (у) линий(рис. HI-3).
Первый отклоняется в сторону минусового полюса. Они представляют собой поток положительно заряженных, относительно больших масс частиц. Последний более сильно отклоняется в сторону положительного полюса. Они состоят из частиц очень малой массы, отрицательно заряженных. Наконец, V-лучи похожи на свет, но гораздо короче волн. Аналогичное действие деления на радиоактивное излучение оказывает магнитное поле (рис. II 1-4).
Все 3 вида лучей воздействуют на фотопластинку, вызывая блеск определенных веществ. Еще до открытия радиоактивности, когда металл подвергается воздействию света или ультрафиолетового излучения、 Особенно на дневной тарелке. Является- РНС. III-3.Разделение радиоактивного излучения в электрическом поле. Рисунок Sh-4.Разделение радиоактивного излучения в магнитном поле.
Лучи металлической поверхности излучают отрицательное электричество. Вопрос о природе этого электричества был вскрыт в ходе экспериментов с так называемыми. Катодные лучи, полученные разрядом в разреженном пространстве. На рисунке II1-5 показана схема оборудования, используемого для их изучения. Анод а и катод к припаяны к стеклянной емкости, из которой откачивается воздух.
При излучении от катода катодный провод распространяется от it. It обнаруживается при стрельбе и т. д. Если g между пластиной E производит электричество Поле, а затем лучи света, отклоняются в сторону пластины. 1г ц….. \ Положительно заряженный-это、 — s ««’ iiCV m J сами лучи отрицательно charged. By изменение условий эксперимента(напряженности электрического поля и др.), можно изучать различные свойства этих лучей.
Диаграмма III-5.Схема установки-N0CLLLL после предположения, что в результате аналогичного эксперимента катодный луч представляет собой отрицательный поток Электроннолучевой. * »* Чрезвычайно заряженные частицы очень малой массы. Этот вывод был подтвержден дальнейшими исследованиями, и оказалось, что частицы, испускаемые при нагреве или облучении металла, и частицы катодных лучей и Р-лучей совершенно одинаковы. Эти частицы назывались электронами.
Каково количество электричества перед работой с катодным лучом? Функциональность подвергается постоянным изменениям. После этих работ они стали склоняться к инакомыслию. Уже в конце 19-го века удалось получить почти точные оценки минимально возможного количества электроэнергии. Этот наименьший заряд- «атом электричества» — по величине соответствует заряду электрона.
Концепция атомной природы электричества, идея о том, что каждый заряд является целым кратным с 1 или другим знаком электрона (e), в настоящее время общепринята.3-4. Эксперименты с нагревом и освещением металлов показывают, что электроны являются наиболее легко удаляемой частью атомной структуры. Последние отрицательно заряжены, и атом в целом является neutral. So внутри самого атома необходимо как-то компенсировать отрицательный заряд положительным.
Атомная модель, учитывающая это, была предложена Томсоном (1904) на основе концепции положительного заряда, который равномерно распределен по всему объему атома и нейтрализуется электронами, рассеянными в этом»море положительного электричества».У нее не было времени, чтобы сделать детальное развитие, как это было опровергнуто работой Резерфорда.
Резерфорд провел эксперимент с а-частицами. Масса каждого из них соответствует 4 единицам атомного веса(тогда как масса электрона находится только в таких единицах ’ / / 82o).Их заряд положителен, а абсолютная величина равна 2-кратному заряду электрона. Во время радиоактивного распада атома частицы а вылетают с высокой начальной скоростью. Конструкция эксперимента показана на рисунке. II1-6.
Тонкий пучок а-частиц, направленный в сторону тонкого металлического листа M. By перемещая прибор Р вдоль дуги D и регистрируя частицы а, можно было следить за дальнейшим поведением. Большинство а-частиц Проходя через листовку без отклонения, части отклоняются под разными углами, и каждые 10 000, небольшая часть около 1 частицы будет отскакивать почти в противоположном направлении. Результаты этих экспериментов, особенно отскок частиц, не могут быть интерпретированы на основе теории Томсона model.
In дело в том, что частица, летящая с большой скоростью и имеющая относительно большую массу с двойным положительным зарядом, может резко отскочить только при столкновении с препятствием с большим положительным зарядом, сосредоточенным в одном месте. Положительный заряд, распределенный по всему объему атома, не может дать такого отклонения. Кроме того, каждая частица, проходящая через металлический лист, должна проходить через множество атомов, и резкое отталкивание наблюдается очень часто. rarely.
- It также предполагается, что пространство атмосферы> схема эксперимента не полностью заполнена положительными сторонами Резерфорда. Электричество. Исходя из результатов экспериментов Резерфорда, положительно заряженная часть атома, объем его»ядра«, оценивалась примерно следующим образом: если представить, что атом расширится до размеров шара диаметром 10 м, то ядро будет размером с Ядро атома. Pinhead.
So большинство частиц не отклоняются от прямого пути, несмотря на то, что каждая из них пролетает тысячи атомов. только частицы а испытывают отклонения и летят достаточно близко к ядру 1 атомов, встречающихся на пути(рис. II1-7). Вычисление относительного числа таких отскоков n позволило оценить размер ядра. Однако эксперименты с а-частицами дают гораздо больше, что позволяет приблизительно оценить величину положительного заряда ядер различных atoms.
В этом случае отскакивают только те, которые летят непосредственно к ядру. Людмила Фирмаль
In дело в том, что отклонение частиц а тем больше, чем больше положительный заряд атома nucleus. As в результате расчетов было показано, что этот заряд равен числу, соответствующему примерно половине атомного веса элемента, соответствующего минимальному заряду (е). Он основан на моих исследованиях. Резерфорд предложил в 1911 году новую «планетарную» модель, которая уподобляла атом Солнечной системе. system.
In в центре находится очень маленькое положительно заряженное ядро, которое содержит почти всю массу атома, а вокруг ядра находятся электроны, количество которых определяется величиной положительного заряда ядра. Однако такая система будет стабильной только в том случае, если электроны движутся. Таким образом, электроны атома должны иметь примерно такое же движение вокруг ядра, как планеты вокруг Солнца.
Точность планетарной модели атома была немедленно подтверждена дальнейшими экспериментами на частицах а и Р, благодаря конденсационной камере, разработанной Вильсоном в 1911 году. Принцип его работы основан на том, что при охлаждении насыщенного паром воздуха капельки тумана стекают Рисунок II1-7.Часть отклонения. Ядро. Он образуется почти исключительно вокруг посторонних предметов, особенно заряженных particles.
In верхняя часть и часть камеры конденсации (рис. II1-8) имеют боковую стеклянную стенку, а в нижней части расположен поршень, и содержащийся в нем влажный воздух быстро расширяется и несколько охлаждается за счет расширения. Образование тумана не наблюдалось, так как воздух пел до того, как эксперименты полностью устранили пыль. A-или{J — ситуация иная, когда частица проходит через камеру.
Оба выбивают электроны из приближающихся молекул, тем самым создавая больше заряженных частиц. Капельки тумана быстро формируются вокруг последнего, четко показывая весь путь, по которому двигались частицы a или P. Тяжелые частицы а, выбивающие электроны из молекул, не изменяют своего линейного движения. Его выраженное отклонение происходит только при полете вблизи 1 ядра атома.
Наоборот, частицы света, выбивая электрон, сами по себе изменяют свой путь(особенно если скорость уменьшается).На рисунке III-9 показана фотография края траектории частиц А и Р, взятых в камере конденсации, а на рисунке IIMO — 2-частицы. Прямой путь является общим, и скорость частиц очень медленная, и она заканчивается, когда вы перестаете выбивать электроны из приближающихся molecules.
In на фото, путь, подобный тому, что выше, очень редок. Первая кривизна на нем соответствует отклонению, вызванному прохождением атомов вблизи атомного ядра, а вторая соответствует столкновению с другим атомным ядром. Расчеты, основанные на таких снимках, показали, что частицы Р летают в среднем на 1 млн атомов. 111-9.Снимок 111-10. 2 пути a-частиц、 ЦОВ проходят а-и частицы.
Прежде чем постучать по электрону, частица а проходит через 50 миллионов атомов и достигает не более чем в 2, 3 раза ядра, которое находится так близко, что делает заметные отклонения. Это с уверенностью доказывает, что ядро и электроны заполняют очень малую часть пространства, занимаемого ядром. Фактический общий объем всех атомных ядер в организме человека составляет 100 миллилитров на 1 миллилитр.
Добавь 1) » Физическая химия-это наука, объясняющая происходящее посредством химических манипуляций в сложных объектах, основанная на положениях физики и экспериментов. Такое определение дано в «курсе истинной физической химии» М. В. Ломоносова (1752 г.). Как и во многих других случаях, он Наводнение камеры ss-частица X3 стекло T^поршневая запись 111-8.Схема конденсационной камеры.
В Для него это была временная наука, длившаяся более века. Следующим курсом физической химии будет изучение Н. Н. Бекетова(1865).Важность этой дисциплины была широко признана только в конце 19-го века. Вопрос о внутреннем строении атомов и молекул был уже интересен М. В. Ломоносову. «Химическая промышленность погрузится во тьму, и химики, в частности, не должны знать чувствительных частиц внутри структуры», — писал он, ставя перед наукой будущего задачу, решаемую в настоящее время химической химией.
2) различие между физической химией и химической физикой в какой-то мере произвольно(2-я часто включается в 1-ю).при этом каждая из них может быть очень четко очерчена: предмет физической химии (классической) — это обобщение химических процессов, в которых одновременно участвуют многие частицы, а предмет химической физики-рассмотрение взаимодействия между отдельными частицами и ними. 。Основной процесс.
3) первое точное определение заряда эдехтрона было сделано в 1911 году, и метод исследования основывался на наблюдении за поведением мельчайших капелек распыленного масла в электрическом поле. Если небольшое количество таких капель ввести в пространство а между 2 электродами (примерно III-U), то за каждым из них можно наблюдать через микроскоп М. Под действием силы тяжести капли становятся быстрее и быстрее. heavier. As в результате, вы можете рассчитать вес отдельных капель от скорости падения.
Здесь, когда электронный луч направлен в пространство A, часть hx остается в капле, сигнализируя об отрицательном заряде на капле. Если поля нет, то это практически не меняет поведения капель, они продолжают медленно падать. Напротив, заряд на металлической пластине сверху достаточно положительный, и, сигнализируя, что металлическая пластина внизу имеет отрицательный заряд, можно не только остановить падение, но и поднять заряженную каплю.
При определенных напряжениях поля между пластинами мы предполагаем, что другие капли не движутся вверх и вниз. Это означает, что электрическая сила точно уравновесит его вес. Напряженность электрического поля и масса капли позволяют рассчитать количество заряда, имеющегося на ней. Результаты многочисленных экспериментов с использованием различных размеров капель и интенсивностей поля всегда показывали, что заряд всегда является целым числом, кратным определенному минимуму или равным ему.
Такое резкое изменение самого заряда является наиболее убедительным доказательством атомной природы электричества. Очевидно, что поглощение капли только 1 электрона n вызывает минимальное количество заряда, а поглощение 2, 3 нТл и т. д. должно соответствовать его целому числу multiple. So, минимальное количество заряда также соответствует заряду электрона. 4.80 * т0 ″ Вт абсолютной электростатической единицей.
Электроны в полете отклоняются от прямого пути полюсами и магнитными полями. poles. By изучая характер этих отклонений, удалось установить отношение заряда электрона к массе (е / т).Если заряд известен, то он может иметь массу электрона: 9,11 г. радиус электрона равен 2•10 ″ 13см. Рисунок II 1 ВС. Предложена схема определения заряда электронов.
Под абсолютной электростатической единицей количества электричества понимается сила в 1 дан (приблизительно равная весу 1 миллилитра), ряд, действующий на расстоянии 1 сантиметра, не равном ей. 5) 1 результаты эксперимента по диспергированию частиц золотыми хлопьями приведены ниже.
Угол отклонения… 15°30°45°60°75°t05 непрерывного изменения°120°135 ° 150° O количество частиц. 。 。 132 ООО 7800 И 435477 211 70 52 43 33 в) диаметр атома металла обычно составляет около 3А(3×10 — * см).так, более 30 тысяч атомов вписываются в толщину листа металла на 0,1 мм(то есть 1•10-2 см). 7)в 1819 году, то есть исследование Лютера Форда почти 100-летней давности в Московском университете М. G.
It интересно отметить, что очень похожие выражения были развиты в лекции профессора Павлова. Его основные положения таковы: а) dieie является доминирующим по своей природе и имеет абсолютный покой. б) природа света-это электричество. в)все вещества образовались из первичных. г) вещество в своей структуре связано с электрическим зарядом. д) элемент имеет плацентарную структуру; е) первый атом в структуре положительных и отрицательных зарядов. Излишне говорить, что М. Г. теоретический состав Павлова носил спекулятивный характер.
Смотрите также:
| Чистое вещество | Атомные модели |
| Реальность атомов и молекул | Теория водородного атома |
