Gadewch i ni edrych ar sut i adeiladu atom. Cadwch mewn cof y bydd yn cael ei wneud yn gyfan gwbl ar y modelau. Yn ymarferol atomau yn llawer strwythur mwy cymhleth. Ond diolch i ddatblygiadau modern rydym yn gallu egluro a hyd yn oed yn llwyddiannus rhagweld priodweddau elfennau cemegol (hyd yn oed os nad pob un). Felly, beth yw strwythur cylched yr atom? Yr hyn y mae'n "wneud"?
Mae'r model planedol yr atom
Cynigiwyd gyntaf gan y ffisegydd Daneg Niels Bohr yn 1913. Dyma'r ddamcaniaeth cyntaf o adeiledd atomig seiliedig ar ffeithiau gwyddonol. Yn ogystal, mae hi'n gosod y sylfaen o derminoleg thematig modern. Mae'n gronynnau electronau cynhyrchu mudiant cylchdro o gwmpas atom ar yr un egwyddor ag y planedau o amgylch yr haul. Awgrymodd Bohr y gallant ond yn bodoli mewn orbitau sydd yn gwbl ar bellter penodol o'r niwclews. Pam felly, gwyddonydd â sefyllfa gwyddoniaeth na allai esbonio, ond model o'r fath yn potdtverzhdalas lawer arbrofion. Er mwyn dangos y orbitau ddefnyddir cyfanrifau, gan ddechrau gyda'r uned, a oedd yn rhifo agosaf at y craidd. Mae'r holl orbitau hyn hefyd yn cael eu galw'n haenau. Y atom hydrogen dim ond un haen, sy'n cylchdroi un electron. Ond mae atomau cymhleth yn fwy lefel. Maent yn cael eu rhannu'n gydrannau sy'n cael eu cyfuno yn agos mewn electronau egni potensial. Felly, yr ail wedi dwy sublevels eisoes - 2s a 2c. Mae gan y trydydd tri - 3s, 3c a 3d. Ac yn y blaen. Yn gyntaf, "phoblogi gan" nes at graidd y sublevels, ac yna o hyd. Gall pob un ohonynt yn unig yn cael eu cymryd gan nifer penodol o electronau. Ond nid yw hyn yn y diwedd. Mae pob is-haen yn cael ei rannu i orbitalau. Gadewch i ni dreulio cymhariaeth â bywyd normal. Mae cwmwl electron yr atom o'i gymharu â'r ddinas. Lefelau - y stryd hon. Sublevel - tŷ preifat neu fflat. Orbital - ystafell. Ym mhob un ohonynt "byw" un neu ddau o electronau. Maent i gyd yn cael cyfeiriad penodol. Bod y fath oedd y cynllun cyntaf o adeiledd atomig. Ac yn olaf, am y cyfeiriad e-bost: maent yn cael eu pennu gan set o rifau sy'n cael eu galw'n "cwantwm".
Mae'r model ton yr atom
Ond dros gyfnod o amser, mae'r model planedol ei adolygu. yr ail theori adeiledd atomig wedi cael ei gynnig. Mae'n fwy berffaith, ac yn caniatáu i chi esbonio canlyniadau arbrofion ymarferol. Yn lle'r don gyntaf daeth y model yr atom, sy'n cynnig Schrödinger. Mae eisoes Sefydlwyd y gall y electron amlygu ei hun nid yn unig fel gronynnau, ond hefyd fel ton. A beth wnaeth Schrödinger? Defnyddiodd hafaliad sy'n disgrifio mudiant y tonnau mewn gofod tri-dimensiwn. Felly, ni allwch ddod o hyd i'r llwybr o fudiant electron mewn atom, ac mae'r tebygolrwydd o ganfod ar bwynt penodol. Cyfuno damcaniaethau ddau, mae'r gronynnau elfennol ar lefelau, sublevels a orbitalau penodol. Yn y model hwn mae'r tebygrwydd yn dod i ben. I ddyfynnu un enghraifft - yn y theori ton o orbital yw'r rhanbarth lle bydd y electron i'w gael gyda thebygolrwydd o 95%. Ar bob gofod sy'n weddill yn 5% .Ond yn y diwedd mae'n troi allan bod y nodweddion y strwythur atomau yn cael eu cynrychioli gyda'r defnydd o'r model tonnau, er gwaethaf y ffaith bod y derminoleg a ddefnyddir yn gyffredin.
Mae'r cysyniad o debygolrwydd yn yr achos hwn
Pam term a ddefnyddir? Heisenberg yn 1927 llunio yr egwyddor o ansicrwydd, sydd bellach yn cael ei ddefnyddio i ddisgrifio mudiant microparticles. Mae wedi ei seilio ar eu gwahaniaeth oddi wrth gyrff corfforol cyffredin. Beth yw e? mecaneg glasurol tybir y gall person yn arsylwi ar y ffenomen, nid dylanwadu arnynt (arsylwi cyrff nefol). Yn seiliedig ar y data hwn gallwn gyfrifo ble y gwrthrych ar adeg benodol. Ond mae'n rhaid i bethau fod yn wahanol yn y busnes micro. Felly, er enghraifft, i arsylwi ar y electron heb effeithio ar hynny, erbyn hyn nid yw'n bosibl oherwydd nad yw'r arfau pŵer ac mae'r gronynnau yn gymaradwy. Mae hyn yn arwain at yr hyn yn newid ei leoliad o gronynnau elfennol, y wladwriaeth, y cyfeiriad, cyflymder a paramedrau eraill. Mae'n ddibwrpas i siarad am fanylebau union. Mae'r egwyddor ansicrwydd iawn yn dweud wrthym ei bod yn amhosibl i gyfrifo union llwybr y electron o amgylch y niwclews y daith. Ni allwn ond yn dangos y tebygolrwydd o ddod o hyd gronyn mewn rhanbarth penodol o ofod. Mae hynny yn nodwedd o'r fath mae strwythur atomau o elfennau cemegol. Ond dylid ei ystyried yn unig wyddonydd mewn arbrofion ymarferol.
Mae cyfansoddiad yr atom
Ond gadewch i ni ganolbwyntio ar yr adolygiad safle cyfan. Felly, yn ogystal â plisgyn electron ystyriwyd yn dda, yr ail elfen yw niwclews yr atom. Mae'n cynnwys protonau gwefr bositif a niwtronau niwtral. Rydym i gyd yn gyfarwydd â'r tabl cyfnodol. Mae nifer o bob elfen yn cyfateb i nifer y protonau ei fod yn. mae nifer y niwtronau yn gyfartal i'r gwahaniaeth rhwng y màs yr atom a'r nifer o brotonau. Gall fod gwyriadau oddi wrth y rheol hon. Yna, rydym yn dweud bod y isotopau o elfen yn bresennol. Mae strwythur cylched yr atom yw ei fod yn "amgylchynu'r" y gragen electron. Mae nifer yr electronau fel arfer yn hafal i nifer y protonau. Massa para tua 1840 gwaith yn fwy nag yn y cyntaf, a thua hafal i'r pwysau niwtron. Mae radiws y craidd yn ymwneud 1/200000 diamedr atomig. mae ganddo siâp sfferig. Hynny yw, yn gyffredinol, mae strwythur atomau o elfennau cemegol. Er gwaethaf y gwahaniaeth mewn màs ac eiddo, maent yn edrych am yr un fath.
orbitau
Ar wahân i'r ffaith bod cynllun o'r fath o adeiledd atomig, ni all fod yn dawel am iddynt. Felly mae mathau hyn:
- s. Cael siâp sfferig.
- t. Maent yn debyg i wyth gyfeintiol neu gwerthyd.
- d ac f. Mae ganddynt ffurf cymhleth sy'n prin yn disgrifio'r iaith ffurfiol.
Electronig bob math yn gallu gyda thebygolrwydd o 95% yn y orbitalau perthnasol. Am y wybodaeth a gyflwynwyd Dylid trin dawel, gan ei fod yn fodel mathemategol yn hytrach haniaethol, yn hytrach na realiti ffisegol y sefyllfa. Ond hyn i gyd mae ganddo bŵer rhagfynegol da o ran y priodweddau cemegol moleciwlau a hyd yn oed atomau. Mae'r farther o'r niwclews yw'r lefel, gall y mwy o electronau yn cael eu gosod arno. Felly, mae nifer y orbitalau bosibl cyfrifo gan ddefnyddio fformiwla arbennig: x 2. Lle mae x yw nifer o lefelau. Ac ers y gall orbitalau ddarparu uchafswm o ddau electron, yna yn y pen draw dod o hyd i'w fformiwla rhifiadol fel a ganlyn: 2X 2.
Orbitau: data technegol
Os byddwn yn siarad am y strwythur atom fflworin, bydd yn cael tri orbital. Mae pob un ohonynt yn cael eu llenwi. orbitalau egni mewn sublayer sengl un fath. I sillafu nhw, yn ychwanegu nifer haen: 2, 4c, 6d. Dychwelwn i siarad am strwythur yr atom fflworin. Bydd yn cael dau un s- a p-sublayer. Mae ganddo naw protonau a'r un nifer o electronau. Yn gyntaf, s-un lefel. Mae hyn yn ddau electron. Yna mae'r ail au-lefel. Mwy dau electron. A 5 yn cael eu llenwi gwerth-p. Dyma ei adeiladu. Ar ôl darllen y penawdau canlynol, gallwch bersonol wneud y camau angenrheidiol a gwneud yn siŵr. Os byddwn yn siarad am y priodweddau ffisegol halogenau sy'n cynnwys fflworin, dylid nodi hynny, er eu bod yn yr un grŵp, yn wahanol yn gyfan gwbl yn eu nodweddion. Felly, mae eu tymheredd berwi yn amrywio o -188 i 309 gradd Celsius. Felly pam maen nhw'n cael eu unedig? Pob diolch i'r eiddo cemegol. Mae'r holl halogenau, ac mae'r rhan fwyaf fluoro meddu gallu oxidizing uwchraddol. Maent yn adweithio gyda metelau a gall hunan-danio ar dymheredd yr ystafell heb broblemau.
Sut i lenwi'r orbit?
Pa reolau ac egwyddorion y electronau wedi eu lleoli? Os gwelwch yn dda ddod o hyd i dri phrif, geiriad sydd wedi cael ei symleiddio er gwell dealltwriaeth:
- Mae'r egwyddor o ynni lleiaf. Mae electronau yn tueddu i lenwi'r orbitalau yn nhrefn gynyddol ynni.
- Egwyddor Pauli. Mewn un na ellir orbital gael eu lleoli mwy na dau electron.
- rheol Hund yn. O fewn un electron is rhad ac am ddim llenwi orbital yn gyntaf ac wedyn yn ffurfio parau.
Yn achos y llenwad yn helpu'r system cyfnodol Mendeleev, a strwythur yr atom yn yr achos hwn yn cael eu deall yn well o ran delwedd. Felly, mewn gwaith ymarferol gyda'r elfennau cylched adeiladu, mae angen ei gadw'n agos wrth law.
enghraifft
I grynhoi dywedodd bopeth Erthygl, mae'n bosibl gwneud y sampl fel yr atom, electronau yn cael eu dosbarthu yn eu lefel, sublevels ac orbitalau (hy, beth yw'r cyfluniad lefel). Gellir ei gynrychioli fel fformiwla y diagram ynni fel cylched neu haenau. Yma, mae yna enghreifftiau da iawn, sydd ar gymorth arholiadau yn nes at ddeall adeiledd yr atom. Felly, mae'r llenwi gyntaf gyda'r lefel gyntaf. Ynddo, dim ond un is-haen, sef dim ond un orbital. Mae pob lefel yn cael eu llenwi mewn trefn o llai. Yn gyntaf, o fewn sublayer un o electron sengl yn cael ei roi ar bob orbital. Yna creu pâr. Ac ar gael yn cael ei newid i bwnc arall sy'n ofynnol. Ac yn awr y gallwch chi eich hun gael gwybod beth strwythur nitrogen neu fflworin (a drafodwyd yn gynharach). I ddechrau, gall fod yn ychydig yn anodd, ond gallwch ganolbwyntio ar y lluniau. Gadewch i ni ystyried, er eglurder a strwythur yr atom nitrogen. Mae ganddo 7 protonau (ynghyd â niwtronau sy'n gwneud y craidd) a'r un nifer o electronau (sy'n ffurfio gragen electron). Yn gyntaf, s-lenwi lefel gyntaf. 2 electron hynny. Yna daw'r ail au-lefel. Mae hefyd yn 2 electronau. Ac mae'r tri arall yn cael eu lleoli ar y p-lefel yn lle pob un ohonynt yn un orbital.
casgliad
Fel y gwelwch, mae strwythur yr atom - nid yn bwnc mor anodd (os ydych yn mynd ati mewn sefyllfa cwrs ysgol o gemeg, wrth gwrs). Ac i ddeall y pwnc hwn nid yw'n anodd. Yn olaf, yr wyf am i ddweud am rai o'r nodweddion. Er enghraifft, yn siarad am strwythur o atom ocsigen, rydym yn gwybod bod ganddo wyth protonau a niwtronau 8-10. Ac ers i gyd yn tueddu yn naturiol tuag at cydbwysedd, dau atom ocsigen i ffurfio moleciwl wherein dau electron heb eu paru yn ffurfio bond cofalent. Yn yr un modd, mathau eraill moleciwl ocsigen sefydlog - osôn (O 3). Gwybod adeiledd yr atom ocsigen, yn gallu bod yn iawn adweithiau ocsideiddio fformiwla, sy'n cynnwys y sylwedd mwyaf cyffredin ar y ddaear.