Cia peb saib seb lub atom ua li cas. Nco ntsoov tias peb tsuas yog tham txog cov qauv. Hauv kev xyaum, atoms yog cov qauv ntau dua. Tab sis ua tsaug rau kev txhim kho niaj hnub no, peb tuaj yeem piav qhia thiab txawm tias ua tiav cov txiaj ntsig ntawm cov khoom siv tshuaj (txawm tias tsis yog tag nrho). Yog li, tus qauv ntawm ib lub atom yog dab tsi? Nws yog "ua" ntawm dab tsi?
Planetary qauv ntawm atom
yog thawj zaug los ntawm Danish physicist N. Bohr hauv xyoo 1913. Qhov no yog thawj txoj kev xav ntawm cov qauv ntawm lub atom raws li qhov tseeb ntawm kev tshawb fawb. Tsis tas li ntawd, nws tau tsim lub hauv paus rau niaj hnub thematic terminology. Nyob rau hauv nws, electron-particles tsim rotational txav nyob ib ncig ntawm lub atom nyob rau hauv tib txoj kev raws li cov ntiaj chaw nyob ib ncig ntawm lub hnub. Bohr tau hais tias lawv tuaj yeem nyob tsuas yog nyob rau hauv orbits nyob ntawm qhov kev ncua deb ntawm lub nucleus. Vim li cas raws nraim, tus kws tshawb fawb los ntawm txoj haujlwm ntawm kev tshawb fawb tsis tuaj yeem piav qhia, tab sis cov qauv zoo li no tau lees paub los ntawm ntau qhov kev sim. Cov lej suav tau raug siv los txheeb xyuas lub orbits, pib ntawm chav tsev uas tau suav nrog ze tshaj plaws ntawm lub nucleus. Tag nrho cov orbits no tseem hu ua theem. Lub hydrogen atom tsuas muaj ib theem uas ib tug electron rotates. Tab sis complex atoms muaj ntau theem. Lawv tau muab faib ua cov khoom sib koom ua ke ntawm electrons uas nyob ze rau hauv lub zog muaj peev xwm. Yog li, qhov thib ob twb muaj ob lub sublevels - 2s thiab 2p. Qhov thib peb twb muaj peb - 3s, 3p thiab 3d. Lwm yam Ua ntej, cov sublevels ze rau lub nucleus yog "populated", thiab tom qab ntawd cov nyob deb. Txhua tus ntawm lawv tuaj yeem tuav tau qee tus lej ntawm electrons. Tab sis qhov no tsis yog qhov kawg. Txhua sublevel muab faib ua orbitals. Cia peb ua piv txwv nrog lub neej zoo tib yam. Cov huab cua electron ntawm ib lub atom yog piv rau lub nroog. Qib yog txoj kev. Sublevel - ib lub tsev ntiav lossis chav tsev. Orbital yog chav. Txhua tus ntawm lawv "nyob" ib lossis ob lub electrons. Lawv txhua tus muaj qhov chaw nyob tshwj xeeb. Qhov no yog thawj daim duab ntawm cov qauv ntawm lub atom. Thiab thaum kawg, txog qhov chaw nyob ntawm electrons: lawv txiav txim siab los ntawm cov lej, uas yog hu ua "quantum".
Wave qauv ntawm atom
Tab sis dhau sijhawm, cov qauv ntiaj teb tau hloov kho. Qhov thib ob txoj kev xav ntawm tus qauv ntawm lub atom tau npaj. Nws yog qhov zoo tshaj plaws thiab tso cai rau piav qhia txog cov txiaj ntsig ntawm kev sim ua haujlwm. Tus qauv nthwv dej ntawm lub atom, npaj los ntawm E. Schrödinger, hloov thawj tus. Tom qab ntawd nws twb tau tsim los hais tias ib qho hluav taws xob tuaj yeem tshwm sim nws tus kheej tsis yog raws li ib feem, tab sis kuj yog yoj. Schrödinger ua dab tsi? Nws siv ib qho kev sib npaug piav txog qhov kev txav ntawm lub nthwv dej hauv qhov chaw peb sab. Yog li, ib tus tuaj yeem pom tsis yog qhov kev sib tw ntawm cov hluav taws xob hauv lub atom, tab sis qhov tshwm sim ntawm nws qhov kev tshawb pom ntawm ib qho chaw. Ob txoj kev xav tau sib koom ua ke los ntawm qhov tseeb tias cov ntsiab lus tseem ceeb nyob rau ntawmcov theem tshwj xeeb, sublevels thiab orbitals. Qhov no yog qhov uas qhov zoo sib xws ntawm cov qauv xaus. Kuv yuav muab ib qho piv txwv - nyob rau hauv yoj txoj kev xav, lub orbital yog ib cheeb tsam uas nws yuav muaj peev xwm mus nrhiav tau ib tug electron nrog ib tug tshwm sim ntawm 95%. Qhov seem ntawm qhov chaw tso nyiaj rau 5%. Tab sis thaum kawg nws tau pom tias cov qauv ntawm cov atoms tau piav qhia siv tus qauv nthwv dej, txawm hais tias cov lus siv tau siv dav dav.
Lub tswv yim ntawm qhov tshwm sim hauv qhov no
Vim li cas lo lus no siv? Heisenberg tau tsim lub hauv paus ntsiab lus tsis meej hauv xyoo 1927, uas tam sim no siv los piav qhia txog kev txav ntawm microparticles. Nws yog nyob ntawm lawv qhov sib txawv ntawm lub cev zoo tib yam. Nws yog dab tsi? Classical mechanics xav tias ib tug neeg tuaj yeem soj ntsuam qhov tshwm sim yam tsis muaj kev cuam tshuam rau lawv (saib lub cev xilethi-aus). Raws li cov ntaub ntawv tau txais, nws muaj peev xwm xam qhov twg cov khoom yuav nyob ntawm ib qho chaw nyob rau lub sijhawm. Tab sis nyob rau hauv microcosm, tej yam yuav tsum txawv. Yog li, piv txwv li, txhawm rau soj ntsuam ib qho hluav taws xob tsis muaj kev cuam tshuam nws tam sim no tsis tuaj yeem ua tau vim qhov tseeb tias lub zog ntawm cov cuab yeej thiab cov khoom sib piv tsis sib xws. Qhov no ua rau lub fact tias nws qhov chaw ntawm ib tug elementary particle, lub xeev, kev taw qhia, ceev ntawm txav thiab lwm yam tsis hloov. Thiab nws tsis muaj txiaj ntsig los tham txog cov yam ntxwv tseeb. Lub hauv paus ntsiab lus tsis paub tseeb nws tus kheej qhia peb tias nws tsis tuaj yeem xam qhov tseeb trajectory ntawm electron nyob ib ncig ntawm lub nucleus. Koj tsuas tuaj yeem qhia qhov tshwm sim ntawm kev nrhiav ib qho hauv ib cheeb tsamqhov chaw. Qhov no yog qhov peculiarity ntawm cov qauv ntawm cov atoms ntawm cov ntsiab lus tshuaj. Tab sis qhov no yuav tsum raug coj mus rau hauv tus account nkaus xwb los ntawm cov kws tshawb fawb hauv kev sim ua tswv yim.
Kev sib xyaw ntawm ib lub atom
Tab sis cia peb tsom mus rau tag nrho cov ntsiab lus. Yog li ntawd, ntxiv rau lub plhaub electron zoo, qhov thib ob ntawm lub atom yog lub nucleus. Nws muaj cov txiaj ntsig zoo protons thiab nruab nrab neutrons. Peb txhua tus paub txog lub sijhawm teem sijhawm. Tus naj npawb ntawm txhua lub ntsiab lus sib raug rau tus naj npawb ntawm protons uas nws muaj. Tus naj npawb ntawm neutrons yog sib npaug rau qhov sib txawv ntawm qhov loj ntawm ib lub atom thiab nws cov naj npawb ntawm protons. Tej zaum yuav muaj kev sib txawv ntawm txoj cai no. Tom qab ntawd lawv hais tias muaj ib qho isotope ntawm lub caij tam sim no. Cov qauv ntawm lub atom yog xws li tias nws yog "sib puag ncig" los ntawm lub plhaub electron. Tus naj npawb ntawm cov electrons feem ntau yog sib npaug ntawm cov protons. Qhov loj ntawm lub tom kawg yog hais txog 1840 lub sij hawm ntau dua qhov qub, thiab yog kwv yees li sib npaug ntawm qhov hnyav ntawm neutron. Lub vojvoog ntawm lub nucleus yog li 1/200,000 ntawm txoj kab uas hla ntawm ib lub atom. Nws tus kheej muaj tus kheej kheej kheej. Qhov no yog, feem ntau, cov qauv ntawm cov atoms ntawm cov khoom siv tshuaj. Txawm hais tias qhov sib txawv ntawm pawg thiab cov khoom, lawv saib zoo ib yam.
Orbits
Hais txog dab tsi lub tswv yim ntawm cov qauv ntawm lub atom yog, ib tug tsis tuaj yeem nyob twj ywm txog lawv. Yog li, muaj cov hom no:
- s. Lawv yog spherical.
- p. Lawv zoo li voluminous daim duab yim los yog spindles.
- d thiab f. Lawv muaj cov duab uas nyuaj piav qhia ua lus.
Electron ntawm txhua hom tuaj yeem pom nrog qhov tshwm sim ntawm 95% hauv thaj chawsib tham orbital. Cov ntaub ntawv nthuav tawm yuav tsum tau muab coj los ua kom zoo, vim nws yog tus qauv paub txog lej ntau dua li lub cev tiag tiag ntawm cov xwm txheej. Tab sis nrog rau tag nrho cov no, nws muaj lub zog kwv yees zoo txog cov tshuaj lom neeg ntawm atoms thiab txawm tias molecules. Qhov deb ntawm lub nucleus theem nyob, qhov ntau electrons tuaj yeem tso rau ntawm nws. Yog li, tus naj npawb ntawm orbitals tuaj yeem suav nrog cov qauv tshwj xeeb: x 2. Ntawm no x yog sib npaug rau cov qib. Thiab txij li muaj txog li ob lub tshuab hluav taws xob tuaj yeem muab tso rau ntawm lub orbital, cov qauv kawg rau lawv qhov kev tshawb nrhiav lej yuav zoo li no: 2x2.
Orbits: technical data
Yog peb tham txog cov qauv ntawm fluorine atom, nws yuav muaj peb lub orbitals. Tag nrho cov ntawm lawv yuav puv. Lub zog ntawm orbitals nyob rau hauv tib lub sublevel yog tib yam. Txhawm rau xaiv lawv, ntxiv tus lej txheej: 2s, 4p, 6d. Peb rov qab mus rau kev sib tham txog cov qauv ntawm fluorine atom. Nws yuav muaj ob s- thiab ib p-sublevel. Nws muaj cuaj protons thiab tib tus lej ntawm electrons. Thawj s-level. Cov no yog ob lub electrons. Ces tus thib ob s-level. Ob tug ntxiv electrons. Thiab 5 puv p-theem. Ntawm no yog nws tus qauv. Tom qab nyeem cov npe hauv qab no, koj tuaj yeem ua qhov tsim nyog ua koj tus kheej thiab pom koj tus kheej. Yog hais tias peb tham txog lub cev lub cev ntawm halogens, uas muaj xws li fluorine, ces nws yuav tsum tau muab sau tseg tias lawv, txawm nyob rau hauv tib pab pawg neeg, tag nrho txawv nyob rau hauv lawv cov yam ntxwv. Yog li, lawv cov ntsiab lus kub ntawm -188 txog 309degrees Celcius. Yog li vim li cas lawv thiaj sib koom ua ke? Txhua yam ua tsaug rau cov khoom siv tshuaj. Txhua halogens, thiab rau qhov loj tshaj plaws fluorine, muaj lub zog oxidizing siab tshaj plaws. Lawv hnov mob nrog cov hlau thiab tuaj yeem ignite ntawm chav tsev kub yam tsis muaj teeb meem.
Lub orbits puv li cas?
Los ntawm cov cai thiab cov hauv paus ntsiab lus twg yog cov txheej txheem electrons? Peb xav kom koj paub koj tus kheej nrog peb lub ntsiab, lo lus uas tau ua kom yooj yim rau kev nkag siab zoo dua:
- Txoj cai tsawg zog. Cov hluav taws xob zoo li ua rau lub orbitals kom nce zog.
- Pauli txoj cai. Ib lub orbital tsis tuaj yeem muaj ntau tshaj ob lub electrons.
- Hund txoj cai. Nyob rau hauv ib sublevel, electrons thawj zaug sau dawb orbitals, thiab tsuas yog tom qab ntawd ua khub.
Lub sijhawm ntu ntawm Mendeleev yuav pab ua kom tiav, thiab cov qauv ntawm lub atom hauv qhov no yuav nkag siab ntau dua ntawm cov duab. Yog li ntawd, nyob rau hauv lub tswv yim ua hauj lwm nrog kev tsim kho ntawm circuits ntawm lub ntsiab, nws yog tsim nyog los khaws cia ntawm tes.
Example
txhawm rau sau tag nrho txhua yam hais hauv kab lus, koj tuaj yeem ua ib qho piv txwv ntawm yuav ua li cas cov electrons ntawm ib lub atom raug faib rau lawv cov qib, sublevels thiab orbitals (uas yog, qhov kev teeb tsa theem yog dab tsi). Nws tuaj yeem pom raws li tus qauv, daim duab qhia lub zog, lossis raws li daim duab txheej. Muaj cov lus piav qhia zoo heev ntawm no, uas, thaum kuaj xyuas ze, pab kom nkag siab cov qauv ntawm lub atom. Yog li, thawj theem yog ua ntej. Nws muajtsuas muaj ib tug sublevel, nyob rau hauv uas muaj tsuas yog ib tug orbital. Txhua qib tau sau ua ntu zus, pib nrog qhov tsawg tshaj plaws. Ua ntej, nyob rau hauv ib sublevel, ib tug electron muab tso rau hauv txhua lub orbital. Ces khub yog tsim. Thiab yog tias muaj cov dawb, nws hloov mus rau lwm qhov kev kawm. Thiab tam sim no koj tuaj yeem nrhiav nws tus kheej paub tias dab tsi yog cov qauv ntawm nitrogen lossis fluorine atom (uas tau txiav txim siab ua ntej). Nws tuaj yeem yooj yim me ntsis thaum xub thawj, tab sis koj tuaj yeem taug kev los ntawm kev saib cov duab. Kom meej meej, cia saib cov qauv ntawm nitrogen atom. Nws muaj 7 protons (ua ke nrog cov neutrons uas tsim cov nucleus) thiab tib cov xov tooj ntawm electrons (uas ua rau lub plhaub electron). Thawj s-theem yog ua ntej. Nws muaj 2 electrons. Tom qab ntawd los txog qib thib ob s. Nws kuj muaj 2 electrons. Thiab peb lwm qhov yog muab tso rau ntawm p-theem, qhov twg lawv txhua tus nyob hauv ib lub orbital.
Zoo kawg
Raws li koj tuaj yeem pom, tus qauv ntawm lub atom tsis yog lub ntsiab lus nyuaj (yog tias koj mus txog nws qhov kev xav ntawm chav kawm chemistry, tau kawg). Thiab nws tsis yooj yim to taub lub ntsiab lus no. Thaum kawg, kuv xav qhia rau koj txog qee qhov nta. Piv txwv li, hais txog cov qauv ntawm cov pa atom, peb paub tias nws muaj yim protons thiab 8-10 neutrons. Thiab txij li txhua yam hauv qhov xwm txheej zoo li sib npaug, ob lub pa oxygen atoms tsim ib lub molecule, qhov twg ob lub electrons tsis sib xws ua ib daim ntawv cog lus. Ib yam li ntawd, lwm qhov ruaj khov oxygen molecule yog tsim - ozone (O 3). Paub txog cov qauv ntawm cov pa oxygen atom, nws muaj peev xwm ua kom raug cov tshuaj tiv thaiv oxidation, hauvuas suav nrog cov khoom siv ntau tshaj plaws hauv ntiaj teb.
