ข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับโครงสร้างของอะตอม: คุณลักษณะลักษณะและสูตร

อะตอมเป็นอนุภาคที่เล็กที่สุดของสารเคมีสารที่สามารถรักษาสมบัติได้ คำว่า "อะตอม" มาจากภาษากรีกโบราณ "atomos" ซึ่งหมายความว่า "แบ่งแยกได้" ขึ้นอยู่กับจำนวนและอนุภาคที่อยู่ในอะตอมมันเป็นไปได้ที่จะกำหนดองค์ประกอบทางเคมี.

สั้น ๆ เกี่ยวกับโครงสร้างของอะตอม

ฉันสามารถสรุปข้อมูลหลักเกี่ยวกับโครงสร้างของอะตอม? อะตอมเป็นอนุภาคหนึ่งนิวเคลียสซึ่งเป็นประจุบวก รอบนิวเคลียสนี้มีประจุไฟฟ้าอิเล็กตรอนที่ติดลบอยู่ อะตอมแต่ละตัวอยู่ในสภาวะปกติเป็นกลาง ขนาดของอนุภาคนี้สามารถกำหนดได้อย่างสมบูรณ์โดยขนาดของเมฆอิเล็กตรอนที่ล้อมรอบนิวเคลียส

แกนตัวเองในทางกลับกันยังประกอบด้วยเพิ่มเติมอนุภาคขนาดเล็ก - โปรตอนและนิวตรอน โปรตอนมีประจุบวก นิวตรอนไม่มีประจุใด ๆ อย่างไรก็ตามโปรตอนและนิวตรอนรวมกันเป็นหนึ่งประเภทและเรียกว่า nucleons ถ้าข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับโครงสร้างของอะตอมเป็นข้อมูลสั้น ๆ ข้อมูลนี้สามารถ จำกัด เฉพาะข้อมูลที่แสดงไว้.

ข้อมูลแรกเกี่ยวกับอะตอม

เกี่ยวกับเรื่องเดียวกันเรื่องนั้นอาจมีขนาดเล็กอนุภาคกรีกโบราณยังสงสัย พวกเขาเชื่อว่าทุกอย่างที่มีอยู่ประกอบด้วยอะตอม อย่างไรก็ตามมุมมองดังกล่าวเป็นปรัชญาอย่างหมดจดและไม่สามารถแปลความหมายทางวิทยาศาสตร์ได้

ข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับโครงสร้างของอะตอมได้นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ John Dalton นักวิจัยคนนี้สามารถค้นพบว่าสององค์ประกอบทางเคมีสามารถเข้าสู่อัตราส่วนที่ต่างกันได้และการผสมผสานกันดังกล่าวจะเป็นสารใหม่ ตัวอย่างเช่นแปดส่วนขององค์ประกอบออกซิเจนสร้างก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ สี่ส่วนของออกซิเจนคือคาร์บอนมอนอกไซด์

ในปี ค.ศ. 1803 ดาลตันได้ค้นพบกฎหมายที่เรียกว่าความสัมพันธ์หลายในวิชาเคมี โดยวิธีการของการวัดทางอ้อม (เนื่องจากไม่มีอะตอมแล้วไม่สามารถดูภายใต้กล้องจุลทรรศน์แล้ว) Daltons สรุปว่าน้ำหนักสัมพัทธ์ของอะตอม.

การวิจัยโดย Rutherford

เกือบศตวรรษต่อมาข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับโครงสร้างของอะตอมได้รับการยืนยันจากนักเคมีชาวอังกฤษคนอื่น Ernest Rutherford นักวิทยาศาสตร์เสนอรูปแบบของเปลือกอิเล็กตรอนของอนุภาคที่เล็กที่สุด

ในเวลานั้นเรียกโดย Rutherford "Planetaryแบบอะตอม "เป็นหนึ่งในขั้นตอนที่สำคัญที่สุดที่จะทำเคมี ข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับโครงสร้างของอะตอมแสดงให้เห็นว่ามันคล้ายกับระบบสุริยะ: อนุภาคอิเล็กตรอนหมุนรอบนิวเคลียสในวงโคจรที่กำหนดอย่างเคร่งครัดเช่นเดียวกับดาวเคราะห์ทำ

เปลือกอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมและสูตรของอะตอมของธาตุเคมี

เปลือกอิเล็กตรอนของแต่ละอะตอมประกอบด้วยตรงกับอิเล็กตรอนมากเท่าที่มีอยู่ในแกนโปรตอนของมัน นั่นคือเหตุผลที่อะตอมเป็นกลาง ในปี ค.ศ. 1913 นักวิทยาศาสตร์รายอื่นได้รับข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับโครงสร้างของอะตอม สูตรของ Niels Bohr มีความคล้ายคลึงกับสูตรที่ Rutherford ได้รับ ตามความคิดของเขาอิเล็กตรอนยังหมุนรอบนิวเคลียสที่อยู่ตรงกลาง Bor กลั่นทฤษฎี Rutherford ของนำความสามัคคีเป็นข้อเท็จจริงของ

แล้วมีสูตรสารเคมีบางชนิดเกิดขึ้นแล้ว ตัวอย่างเช่นแผนผังโครงสร้างของอะตอมไนโตรเจนจะแสดงเป็น 1s²2s²2p³, โครงสร้างของอะตอมโซเดียมจะแสดงด้วยสูตร 1s²2s²2p⁶3s¹. จากสูตรเหล่านี้คุณสามารถดูจำนวนอิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่ไปตามแต่ละ orbitals ของสารเคมีได้

แบบจำลอง Schrodinger

แต่แล้วแบบจำลองอะตอมนี้จะล้าสมัย ข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับโครงสร้างของอะตอมที่รู้จักกันเพื่อวิทยาศาสตร์วันนี้ในหลายประการได้กลายเป็นขอบคุณที่มีให้กับการวิจัยของนักฟิสิกส์ชาวออสเตรีย Schroedinger

เขาเสนอรูปแบบใหม่ของโครงสร้าง - คลื่น ถึงเวลานี้นักวิทยาศาสตร์ได้พิสูจน์แล้วว่าอิเล็กตรอนเป็น endowed ไม่เพียง แต่มีลักษณะของอนุภาค แต่มีคุณสมบัติของคลื่น

อย่างไรก็ตามโมเดลSchrödingerและ Rutherford ยังมีข้อกำหนดทั่วไป ทฤษฎีของพวกเขามีความคล้ายคลึงกันในอิเล็กตรอนที่อยู่ในระดับหนึ่ง

ระดับดังกล่าวเรียกอีกอย่างว่าชั้นอิเล็กตรอน การใช้เลขระดับพลังงานอิเล็กตรอนสามารถระบุได้ ชั้นที่สูงขึ้นจะมีพลังงานมากขึ้น ทุกระดับจะนับจากด้านล่างขึ้นเพื่อให้จำนวนระดับที่สอดคล้องกับพลังงาน แต่ละชั้นในเปลือกอิเล็กตรอนของอะตอมมี sublevels ในกรณีนี้ระดับแรกอาจมีระดับย่อยหนึ่งอันที่สอง - สองสาม - สามและอื่น ๆ (ดูสูตรทางด้านอิเลคตรอนและโซเดียมด้านบน)

แม้แต่อนุภาคขนาดเล็ก

ในขณะที่แน่นอนยิ่งขึ้นอนุภาคขนาดเล็กมากกว่าอิเล็กตรอนโปรตอนและนิวตรอน เป็นที่ทราบกันดีว่าโปรตอนประกอบด้วยควาร์ก มีอนุภาคขนาดเล็กกว่าของเอกภพเช่น neutrinos ซึ่งมีขนาดเล็กกว่าเป็นร้อยเท่าของควาร์กและมีขนาดเล็กกว่าโปรตอนพันล้านเท่า

Neutrinos มีขนาดเล็กมากที่เป็น 10 เท่าของขนาดอนุภาคเล็กกว่าตัวอย่างเช่น Tyrannosaurus ตัว Tyrannosaur มีขนาดเล็กกว่าจักรวาลที่สังเกตได้ทั้งหมด

ข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับโครงสร้างของอะตอม: กัมมันตภาพรังสี

เป็นที่ทราบกันดีอยู่เสมอว่าไม่มีปฏิกิริยาทางเคมีใดที่สามารถเปลี่ยนองค์ประกอบหนึ่งไปสู่อีกองค์ประกอบหนึ่งได้ แต่ในกระบวนการของการแผ่รังสีกัมมันตภาพรังสีนี้เกิดขึ้นเอง

กัมมันตรังสีคือความสามารถของนิวเคลียสอะตอมกลายเป็นนิวเคลียสอื่น ๆ - ที่ยั่งยืนมากขึ้น เมื่อคนได้รับข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับโครงสร้างของอะตอมไอโซโทปที่มีขอบเขตบางอย่างสามารถเป็นศูนย์รวมของความฝันของนักเล่นแร่แปรธาตุในยุคกลางที่

ในระหว่างการสลายตัวของไอโซโทปที่ปล่อยออกมารังสีกัมมันตภาพรังสี เป็นครั้งแรกที่ปรากฏการณ์ดังกล่าวถูกค้นพบโดย Becquerel รูปแบบหลักของรังสีกัมมันตรังสีคือการสลายตัวของอัลฟา ด้วยการปล่อยอนุภาคแอลฟา นอกจากนี้ยังมีการสลายด้วยเบต้าซึ่งในอนุภาคเบต้าจะถูกปล่อยออกมาจากนิวเคลียสของอะตอมตามลำดับ

ไอโซโทปธรรมชาติและประดิษฐ์

ปัจจุบันมีธรรมชาติประมาณ 40ไอโซโทป ส่วนใหญ่จะอยู่ในสามประเภท ได้แก่ ยูเรเนียม - เรเดียมทอเรียมและแอคตินิมินัส ไอโซโทปทั้งหมดเหล่านี้สามารถพบได้ในธรรมชาติ - ในโขดหินดินและอากาศ แต่นอกเหนือจากพวกเขายังมีประมาณหนึ่งพันไอโซโทปที่อนุมานเทียมที่ได้รับในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ไอโซโทปจำนวนมากของพวกเขาถูกนำมาใช้ในการแพทย์โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านการวินิจฉัย.

สัดส่วนภายในอะตอม

ถ้าเราคิดอะตอมที่มีขนาดจะเทียบเท่ากับขนาดของสนามกีฬาระหว่างประเทศจากนั้นคุณสามารถมองเห็นได้ในสัดส่วนต่อไปนี้ อิเล็กตรอนของอะตอมใน "สนามกีฬา" ดังกล่าวจะอยู่ที่ด้านบนสุดของแท่น แต่ละคนจะมีขนาดเล็กกว่าหัวเข็ม จากนั้นแกนจะอยู่ตรงกลางของช่องนี้และขนาดของมันจะไม่เกินขนาดของถั่ว

บางครั้งคนถามคำถามว่าในความเป็นจริงอย่างไรดูเหมือนอะตอม ในความเป็นจริงมันก็ดูไม่เหมือนใคร แต่ไม่ใช่เพราะกล้องจุลทรรศน์ที่ดีพอสมควรใช้ในทางวิทยาศาสตร์ มิติของอะตอมอยู่ในพื้นที่เหล่านั้นซึ่งความคิดของ "การมองเห็น" ก็ไม่มีอยู่จริง

อะตอมมีขนาดเล็กมาก แต่ขนาดเหล่านี้มีขนาดเล็กเพียงใด? ความจริงก็คือเม็ดเล็ก ๆ ที่มองเห็นได้แทบจะไม่ได้มีอยู่ประมาณหนึ่งร้อยล้านอะตอม

ถ้าเราคิดอะตอมของขนาดนี้ซึ่งอาจจะพอดีกับมือมนุษย์แล้วถัดจากนั้นจะเป็นไวรัสที่มีความยาว 300 เมตร แบคทีเรียจะมีความยาว 3 กิโลเมตรและความหนาของเส้นผมจะเท่ากับ 150 กม. ในตำแหน่งโกหกเขาอาจไปไกลกว่าขอบเขตของชั้นบรรยากาศของโลก และหากสัดส่วนดังกล่าวเป็นจริงเส้นผมของมนุษย์ก็จะไปถึงดวงจันทร์ได้ยาวนาน นี่เป็นอะตอมที่ไม่สะดวกและน่าสนใจการศึกษาของนักวิทยาศาสตร์ที่ยังคงศึกษาอยู่จนถึงทุกวันนี้