Structura atomului. Modelul cuantic mecanic al atomului

Următorul articol descrie structura atomului și modul în care aceasta a deschis ca o teorie dezvoltată în mintea lor și în desfășurarea oameni de știință experimente și gânditori. Modelul cuantică a atomului ca fiind cel mai avansat de departe cel mai deplin descrie comportamentul, și particulele care alcătuiesc. Despre aceasta și caracteristicile sale, a se vedea mai jos.

Conceptul atomului

Chimic , cea mai mică parte indivizibilă a unui element chimic cu un set de proprietăți tipice este atomul. Acesta include electroni și nucleu, care la rândul său conține un protoni cu sarcină pozitivă și neutroni sunt neîncărcată. În cazul în care conține același număr de protoni și electroni, atomul în sine este electric neutru. În caz contrar, el are o sarcină: pozitiv sau negativ. Apoi, atomul este numit un ion. Astfel, clasificarea acestora se realizează: element chimic determinat de numărul de protoni, iar izotop ei - neutroni. Comunicând între ei pe baza legăturilor interatomice, atomii formează molecula.

Un pic de istorie

Pentru prima dată a vorbit despre atomi Filosofii antici indieni și greci. Și în timpul secolelor XVII și XVIII, chimiști au confirmat ideea dovedit experimental că anumite substanțe, este imposibil să se descompune în elementele lor constitutive prin experimente chimice. Cu toate acestea, de la sfârșitul secolului XIX la începutul secolului al XX, fizicienii au descoperit particule subatomice, astfel încât a devenit clar faptul că atomul nu era indivizibilă. In 1860, chimiștii formulat concepte atomi și molecule, în care atomul a fost cea mai mică particulă din elementul care a fost o parte din ambii compuși simpli și complecși.

modelul structurii atomice

1. Biți de materie. Demokrit credea că proprietățile substanțelor pot fi determinate greutatea, forma și alți parametri ce caracterizează atomii. De exemplu, focul are atomi ascuțite, dintre care, deoarece are capacitatea de a arde; solide conțin particule brute, astfel se angaja unul cu celălalt este foarte puternic; în apă, acestea sunt netede, deci este permis să curgă. Potrivit lui Democrit, chiar și sufletul uman este compus din atomi.
2. Modelul lui Thomson. atom științific considerat ca un corp încărcat pozitiv, în interiorul căruia sunt electroni. Aceste modele sunt negate Rutherford a petrecut experiența sa celebru.
3. Modelul timpuriu planetar Nagaoka. La începutul secolului XX Hantaro Nagaoka a propus un model al nucleului atomic, cum ar fi planeta Saturn. In jurul ei un mic sâmburi, încărcat pozitiv, electronii sunt combinate în inelul de filare. Aceste versiuni sunt aceleași ca și cele anterioare, a fost greșit.
4. Modelul planetar al lui Bohr-Rutherford. Dupa mai multe experimente Ernest Rutherford a sugerat că atomul este similar cu sistemul planetar. Ea electronii se deplasează pe orbite în jurul nucleului, care este încărcat pozitiv și stocat în centru. Dar, spre deosebire de electrodinamicii clasice, pentru că, în ea, electronul, în mișcare, emite unde electromagnetice și, prin urmare, pierde energie. Bor a introdus postulate speciale pe care electronii nu radiaza de energie, fiind în același timp, în anumite condiții specifice. Sa dovedit că mecanica clasică nu a putut să descrie modelul structurii atomice. Acest lucru a dus mai departe la aparitia mecanicii cuantice ne permite să explice modul în care acest fenomen, și multe altele.

Modelul cuantic mecanic al atomului

Acest model este o evolutie a celui anterior. Modelul mecanicii cuantice a atomului sugerează că acestea nu sunt având o sarcină de neutroni și încărcat pozitiv protoni din nucleul atomic. Este înconjurat de electroni încărcați negativ. Dar, pe mecanicii cuantice, electronii nu se pot deplasa într-o anumită traektoriyam.Tak predeterminată, în 1927, V. a exprimat principiul incertitudinii al lui Heisenberg, prin care determinarea exactă este coordonatele imposibile ale particulelor și viteza sau impulsul acesteia.

Proprietățile chimice determinate de cochilie de electroni. La atomii de masă periodice sunt aranjate conform electrice tarifele nucleelor ( care se referă la cantitatea de protoni), neutroni astfel , nu afectează proprietățile chimice. Modelul cuantic mecanic al atomului a demonstrat că greutatea sa principală cade pe nucleu și electroni cota însă rămâne scăzută. Se măsoară în unități atomice de masă, care este egal cu 1/12 din masa unui atom de C12 izotop de carbon.

funcția de undă și orbitale

Conform principiului V. Geyzentberga, nu putem spune cu certitudine absolută că electronul, care are o anumită viteză, este situată într-un anumit punct în spațiu. Pentru a descrie proprietățile electronului, folosind psi funcția de undă.

Probabilitatea de a găsi o particulă la un moment dat este direct proporțională cu pătratul valorii sale absolute, care se calculează pentru un anumit timp. Psi squared numita densitate de probabilitate care caracterizează electronii în jurul nucleului sub forma unui nor de electroni. Decât va fi mai mult, probabilitatea va fi mai mare decât electronul într-un anumit spațiu al atomului.

Pentru o mai bună înțelegere, puteți trimite fotografii suprapuse una peste alta, în cazul în care poziția electronului înregistrat la momente diferite. La punctul în care vor exista mai multe puncte, iar norul va fi cel mai dens, iar cea mai mare probabilitate de a găsi electronului.

Calculat , de exemplu, că modelul cuantică a unui atom de hidrogen include cea mai mare densitate a norului de electroni , la o distanță de 0053 nm de nucleu.

Orbita mecanicii clasice înlocuit în nor de electroni cuantic. Electron funcția de undă psi se numește orbital, care se caracterizează prin forma și energia norului de electroni în spațiu. Cu referire la un atom se referă la spațiul din jurul nucleului, în care este cel mai probabil de a găsi un electron.

Imposibilul - este posibil?

La fel ca orice teorie, model cuantic mecanic al structurii atomice se face cu adevărat o revoluție în lumea științifică, și în rândul locuitorilor. Într-adevăr, în ziua de azi este dificil să ne imaginăm că aceeași particulă, în același timp, poate fi simultan într-o singură și în locuri diferite! Pentru a proteja căile bine stabilite ale vieții spun că în micro apar evenimentele care sunt imposibile și nu sunt cele din macrocosmos. Dar este într-adevăr? Sau oamenii sunt pur și simplu frică să recunoască chiar posibilitatea ca „o picătură este ca un ocean și oceanul - picătură“?