Определение за атом. От какво е направен атомът? инфографика

АТОМ, най-малката частица от вещество, която може да претърпи химични реакции. Всяко вещество има свой собствен набор от атоми. Едно време се смяташе, че атомът е неделим, но се състои от положително заредено ЯДРЕ, около което се въртят отрицателно заредени електрони. Ядрото (чието съществуване е установено през 1911 г. от Ернст РЪТЪРФОРД) се състои от плътно опаковани протони и неутрони. Той заема само малка част от пространството вътре в атома, но представлява почти цялата маса на атома. През 1913 г. Niels BOR предполага, че електроните се движат по фиксирани орбити. Оттогава изследванията в КВАНТОВАТА МЕХАНИКА доведоха до ново разбиране за орбитите: според ПРИНЦИПА НА НЕСИГУРНОСТТА на Хайзенберг, точната позиция и МОМЕНТА на движение на субатомна частица не могат да бъдат известни едновременно. Броят на електроните в атома и тяхното разположение определят Химични свойстваелемент. Когато един или повече електрони се добавят или отнемат, се създава йон.

Масата на атома зависи от размера на ядрото. Той представлява най-голямата част от теглото на атома, тъй като електроните не тежат нищо. Например, атомът на урана е най-тежкият естествен атом, който има 146 неутрона, 92 протона и 92 електрона. От друга страна, най-лекият е водородният атом, който има 1 протон и един електрон. Въпреки това, урановият атом, макар и 230 пъти по-тежък от водородния атом, е само три пъти по-голям по размер. Теглото на атома се изразява в единици атомна маса и се обозначава като u. Атомите са съставени от още по-малки частици, наречени субатомни (елементарни) частици. Основните са протони (положително заредени), неутрони (електрически неутрални) и >lsktrons (отрицателно "заредени). Натрупванията от nrounons и неутрони образуват Ядро в центъра на атома на всички >lsmston (с изключение на водорода, който има само един протон). "Електрони" се въртят наоколо! ядра на известно разстояние от него, съизмеримо с ra (мерки на атома. | (Ако, например, ядрото на хелиевия атом беше с размерите на тенис топка, тогава електроните биха били на разстояние 6 km от него Има 112 различни видовеатоми, колкото има елементи в периодичната таблица. Атомите на елементите се отличават с техния атомен номер и атомна маса. Ядрото на атома Масата на атома се дължи главно на относително плътното ядро. I (ротоните и неутроните имат маса приблизително 1K4 () пъти по-голяма от електроните. Тъй като участъците са положително заредени, а неутроните са неутрални, ядрото на атома винаги е положително заредено. Тъй като противоположните заряди се привличат взаимно, ядрото задържа електроните в техните орбити.Пробегите и неутроните се състоят от още по-малки частици, кварки. към-на заден планв атом определя своето химическо невежество H oshichis от планетите на Слънчевата система, невроните се въртят около ядрото произволно, oiMiiMi нито на фиксирано разстояние от ядрото, т.е. IVH "oSyulochki".преодоляване на привличането на положително заредено ядро. В неутрален атом положителният заряд на електроните балансира положителния заряд на протоните в ядрото. Следователно отстраняването или добавянето на един електрон в агома води до появата на зареден йон. Електронните обвивки са разположени на фиксирани разстояния от ядрото, в зависимост от тяхното енергийно ниво. Всяка обвивка е номерирана, като се брои от ядрото. На агоме има не повече от седем черупки и всяка от тях може да съдържа само определен бройелектрони. Ако има достатъчно енергия, електронът може да прескочи от една обвивка в друга, по-висока. Когато отново удари долната обвивка, тя излъчва радиация под формата на фотон. Електронът принадлежи към клас частици, наречени лептони, а неговата античастица се нарича позитрон.

ЯДРЕНА ВЕРИЖНА РЕАКЦИЯ. При ядрена експлозия, например, ayumnoi oomba, неутрон удря ураново ядро 23b (тоест ядро с общ брой протони и неутрони, равен на ? 35). При: nom, неутронът се абсорбира и се създава уран 236 Той е много нестабилен и се разделя на две по-малки ядра, което отделя огромно количество енергия и няколко неутрона. наречени критични условия (количеството на уран-235 надвишава критичното маса), тогава броят на неутронните сблъсъци ще бъде достатъчен, за да се развие реакцията със светкавична скорост, т.е. продължава верижна реакция. AT ядрен реакторТоплината, отделена от процеса EUM, се използва за нагряване на пара, която задвижва турбинен генератор, който генерира електричество.

Научно-технически енциклопедичен речник .

Синоними:

Вижте какво е "ATOM" в други речници:

атоматом и... Руски правописен речник

- (Гръцки атомос, от отрицателна част и том, томос отдел, сегмент). Безкрайно малка неделима частица, чиято съвкупност съставлява всяко физическо тяло. Речник чужди думивключени на руски език. Чудинов А.Н., 1910 г. АТОМ гръцки ... Речник на чужди думи на руския език

атом- a m. atome m. 1. Най-малката неделима частица материя. Атомите не могат да бъдат вечни. Кантемир За природата. Ампер вярва, че всяка неделима частица материя (атом) съдържа присъщо количество електричество. DZ 1848 56 8 240. Нека има… … Исторически речник на галицизмите на руския език

- (от гръцки atomos - неделим) най-малките съставни частици на материята, които изграждат всичко съществуващо, включително и душата, образувани от най-фините атоми (Левкип, Демокрит, Епикур). Атомите са вечни, те не възникват и не изчезват, като са в константа ... ... Философска енциклопедия

атом- Атом ♦ Атом Етимологично, атомът е неделима частица или частица, подлежаща само на спекулативно разделение; неделим елемент (атом) на материята. Демокрит и Епикур разбират атома в този смисъл. Съвременните учени са наясно, че това е ... ... Философски речник на Sponville

- (от гръцки atomos неделим) най-малката частица от химичен елемент, която запазва свойствата си. В центъра на атома е положително заредено Ядро, в което е концентрирана почти цялата маса на атома; електроните се движат наоколо, образувайки електронни ... Голям енциклопедичен речник

Съпруг, грък неделима; материя в крайните граници на нейната делимост, невидима прашинка, от която уж са съставени всички тела, всяка субстанция, сякаш от пясъчни зърна. | Неизмерима, безкрайно малка прашинка, незначително количество. | Химиците имат дума ... ... РечникДалия

См … Синонимен речник

АТОМ- (от гръцки atomos неделим). Думата А. се използва в съвременната наукав различни сетива. В повечето случаи А. наричат ограниченото количество хим. елемент, по-нататъшното раздробяване до рога води до загуба на индивидуалността на елемента, т.е. до рязко ... ... Голяма медицинска енциклопедия

атом- атом Атомът е част от речта, като най-малък носител на химичните сили на пеещия химичен елемент. Vіdomo стилове на видове атоми, sіlki на є химични елементи и їх іzotopіv. Електрически неутрален, съставен от ядра и електрони. Радиусът на атома ... ... Гирничий енциклопедичен речник

Книги

Водородният атом и неевклидова геометрия, V.A. Фок. Тази книга ще бъде произведена в съответствие с вашата поръчка с помощта на технологията Print-on-Demand. Възпроизведен в оригиналния авторски правопис на изданието от 1935 г. (издателство "Издателство ...
Водородният атом е най-простият от атомите. Продължение на теорията на Нилс Бор. Част 5. Честотата на фотонното излъчване съвпада със средната честота на електронното излъчване в прехода, AI Shidlovsky. Теорията на Бор за водородния атом ("паралелно" на квантовомеханичния подход) се продължава по традиционния път на развитие на физиката, където в теорията съжителстват наблюдаеми и ненаблюдаеми величини. За…

АТОМ(от гръцки atomos - неделим), най-малката частица на химикал. елемент, неговата св. Всеки хим. един елемент съответства на набор от определени атоми. Свързвайки се един с друг, атомите на един или различни елементи образуват по-сложни частици, например. . Всички разновидности на хим. in-in (твърдо, течно и газообразно) поради разлагане. комбинации от атоми. Атомите могат да съществуват в свободното. състояние (в , ). Светите острови на атома, включително най-важните за способността на атома да образува химикал. Comm., се определят от особеностите на неговата структура.

Обща характеристика на структурата на атома. Атомът се състои от положително заредено ядро, заобиколено от облак от отрицателно заредени. Размерите на атома като цяло се определят от размерите на неговия електронен облак и са големи в сравнение с размерите на ядрото на атома ( линейни размериатом ~ 10 ~ 8 cm, неговите ядра ~ 10 "-10" 13 cm). Електронният облак на атома няма строго определени граници, така че размерът на атома в означава. степени са условни и зависят от това как се определят (вж.). Ядрото на атома се състои от Z и N, държани от ядрени сили (виж). Положителен заряд и отрицателен. заряда са еднакви в абс. стойността и са равни на e = 1,60 * 10 -19 C; няма ток. зареждане. Ядреният заряд +Ze - главен. характеристика на атома, която определя принадлежността му към определен химикал. елемент. елемент в периодичния период периодична система () е равна на числото в ядрото.

В електрически неутрален атом числото в облака е равно на числото в ядрото. Въпреки това, при определени условия, той може да загуби или закачи, завъртайки респ. в позиция. или отричам. , напр. Li +, Li 2+ или O -, O 2-. Говорейки за атоми на определен елемент, те означават както неутрални атоми, така и този елемент.

Масата на атома се определя от масата на неговото ядро; масата (9,109 * 10 -28 g) е приблизително 1840 пъти по-малка от масата или ( 1,67 * 10 -24 g), така че приносът към масата на атома е незначителен. Общ бройи A \u003d Z + N се обади. . и зарядът на ядрото са посочени съответно. горен и долен индекс вляво от символа на елемента, напр. 23 11 На. Изглед на атоми на един елемент с определена стойност N нам. . Наричат се атоми на един и същи елемент със същия Z и различно N. този елемент. Разликата в масите има малък ефект върху техния хим. и физически Св. Повечето средства, разлики () се наблюдават поради големия относителен. разлики в масите на обикновен атом (), D и T. Точни стойностимасите на атомите се определят чрез методи.

Стационарното състояние на едноелектронен атом се характеризира уникално с четири квантови числа: n, l, m l и m s . Енергията на атома зависи само от n, а ниво с дадено n съответства на редица състояния, различаващи се по стойностите l, m l , m s . Състоянията с дадени n и l обикновено се означават като 1s, 2s, 2p, 3s и т.н., където числата показват стойностите на l, а буквите s, p, d, f и по-нататък на латиница съответстват на стойностите q = 0, 1, 2, 3, ... Брой на разл. състояния с дадени n и q е 2(2l + 1) броят на комбинациите от стойности m l и m s . Общият брой на дек. състояния с дадено n е , т.е. нива със стойности n = 1, 2, 3, ... отговарят на 2, 8, 18, ..., 2n 2 dec. . Нивото, на което отговаря само едно (една вълнова функция), се извиква. неизродени. Ако нивото съответства на две или повече, то се извиква. изроден (виж ). В атома енергийните нива са изродени по отношение на l и m l ; израждането в m s се осъществява само приблизително, ако не се вземе предвид взаимодействието. въртящ магнит. въртящ момент с магнит поле, дължащо се на орбитално движение в електрически. поле на ядрото (вижте). Това е релативистичен ефект, малък в сравнение с кулоновото взаимодействие, но е фундаментално значим, т.к води до допълнителни разцепване на енергийните нива, което се проявява под формата на т.нар. фина структура.

При дадени n, l и m l квадратът на модула на вълновата функция определя средното разпределение за електронния облак в атома. диф. атомите се различават значително един от друг по разпределение (фиг. 2). По този начин, за l = 0 (s-състояния) той е различен от нула в центъра на атома и не зависи от посоката (т.е. е сферично симетричен), за други състояния е равен на нула в центъра на атома и зависи от посоката.

Ориз. 2. Формата на електронните облаци за различни състояния на атома.

В многоелектронни атоми поради взаимното електростатично. отблъскването значително намалява връзката им с ядрото. Например, енергията на отделяне от He + е 54,4 eV, в неутрален He атом е много по-малко - 24,6 eV. При по-тежките атоми връзката е външна. с ядрото е още по-слабо. Важна роля в многоелектронните атоми играе специфичността. , свързани с неразличимостта, и факта, че те се подчиняват, според Кром, във всяко, характеризиращо се с четири квантови числа, не може да има повече от едно. За многоелектронен атом има смисъл да се говори само за целия атом като цяло. Въпреки това приблизително, в т.нар. едноелектронно приближение, може да се разгледа отделно и да се характеризира всяко едноелектронно състояние (определена орбитала, описана със съответната функция) чрез набор от четири квантови числа n, l, m l и m s . Множеството 2(2l + 1) в състояние с дадени n и l образува електронна обвивка (наричана още подниво, подобвивка); ако всички тези състояния са заети, обвивката се извиква. напълнен (затворен). Набор от 2p 2 състояния със същото n, но различни l образува електронен слой (наричан още ниво, обвивка). За n = 1, 2, 3, 4, ... слоевете се обозначават със символите K, L, M, N, ... Броят в черупките и слоевете, когато са напълно запълнени, е даден в таблицата:

Възможни са стационарни състояния в атома. При преминаване от повече високо нивоенергия E i към по-ниско E k атомът отдава енергия (E i - E k), при обратния преход той я получава. По време на радиационни преходи, атомът излъчва или поглъща електромагнитния квант. радиация (фотон). Възможно и когато атомът дава или получава енергия при взаимодействието. с други частици, с които се сблъсква (например в) или е дългосрочно свързан (в. Химичните свойства се определят от структурата на външния. електронни обвивкиатоми, в които те са относително слабо свързани (енергии на свързване от няколко eV до няколко десетки eV). Структурата на външното обвивки от атоми хим. елементи от една група (или подгрупа) периодични. системи по подобен начин, което определя сходството на хим. св. в тези елементи. С увеличаване на броя в обвивката за пълнене, тяхната енергия на свързване, като правило, се увеличава; макс. имат свързваща енергия в затворена обвивка. Следователно, атоми с един или няколко. в частично попълнен вътр. черупка ги дават в хим. области. Атоми, до-Крим липсва един или няколко. за образуване на затворена вътр. черупките обикновено ги приемат. Атоми със затворен изтр. черупки, при нормални условия не влизат в хим. области.

Структурата на вътрешната черупките на атомите, to-rykh са свързани много по-силно (енергия на свързване 10 2 -10 4 eV), се появява само когато взаимодействието. атоми с бързи частици и фотони с висока енергия. Такива взаимодействия определят естеството на рентгеновите спектри и разсейването на частици ( , ) от атоми (вж. ). Масата на един атом определя такава неговата физическа. Ст-ва, като импулс, кинетичен. енергия. От механични и свързани магн. и електрически моментите на ядрото на атома зависят от някои фини физически. ефекти (зависи от честотата на излъчването, което определя зависимостта на коефициента на пречупване на веществото, свързано с атома от него. Тясната връзка между оптичните свойства на атома и неговите електрически свойства е особено изразена в оптичните спектри.

===
Използвайте литература за статията "АТОМ": Карапетянц М. Х., Дракин С. И., Структура, 3-то изд., М., 1978; Е. В. Шлоеки, Атомна физика, 7-мо изд., том 1-2, М., 1984. М. А. Еляшевич.

Страница "АТОМ"приготвени от материали.

АТОМ

(от гръцки atomos - неделим), най-малката частица на химикал. елемент, носителят на неговата св. Всеки хим. един елемент съответства на набор от определени А. Свързвайки се помежду си, А. от един или различни елементи образуват по-сложни частици, напр. молекули. Всички разновидности на хим. in-in (твърдо, течно и газообразно) поради разлагане. комбинации от А. помежду си. А. може да съществува в свободното. състояние (в газ, плазма). Saint-va A., включително най-важната способност за химията A. да образува химикал. Comm., се определят от особеностите на неговата структура.

Обща характеристика на структурата на атома. А. се състои от положително заредено ядро, заобиколено от облак от отрицателно заредени електрони. Размерите на A. като цяло се определят от размерите на неговия електронен облак и са големи в сравнение с размерите на ядрото A^ (линейните размери на A. са ~ 10-8 cm, ядрата му са ~ 10"-10" 13 см). Електронният облак на A. няма строго определени граници, следователно размерите на A. са средни. степени са условни и зависят от това как са определени (вж. атомни радиуси).Ядрото на A. се състои от Z протони и N неутрони, държани заедно от ядрени сили (вж. атомно ядро).Положителен протонен заряд и отрицателен. зарядът на електрона е същият в абс. стойността и са равни на e = 1,60 * 10 -19 C; няма ток. зареждане. Ядреният заряд +Ze - главен. характеристика на А., което определя принадлежността му към определен хим. елемент. Поредният номер на елемента в периода. към системата на Менделеев (атомно число) е равно на броя на протоните в ядрото.

В електрически неутрална атмосфера броят на електроните в облака е равен на броя на протоните в ядрото. Въпреки това, при определени условия, той може да загуби или получи електрони, обръщайки се респ. в позиция. или отричам. йон, например. Li +, Li 2+ или O -, O 2-. Когато се говори за А. на определен елемент, те имат предвид както неутрален А., така и този елемент.

Масата на А. се определя от масата на нейното ядро; масата на електрона (9,109 * 10 -28 g) е приблизително 1840 пъти по-малка от масата на протон или неутрон (1,67 * 10 -24 g), така че приносът на електроните към масата на A. е незначителен. Общ брой протони и неутрони A = Z + NНаречен масово число. Масово числои зарядът на ядрото са посочени съответно. горен и долен индекс вляво от символа на елемента, напр. 23 11 На. Видът на атомите на един елемент с определена стойност Nnaz. нуклид. A. същият елемент със същото Z и различни Nnaz. изотопи на този елемент. Разликата в масите на изотопите има малък ефект върху техния хим. и физически Св. Повечето средни разлики ( изотопни ефекти) се наблюдават при изотопи на водорода поради големия отн. разлики в масите на обикновен атом (протий), деутерий D и тритий T. Точните стойности на масите на А се определят чрез масспектрометрия.

Квантови състояния на атома. Поради малкия си размер и голямата маса, ядрото на атома може да се разглежда приблизително като точка и почива в центъра на масата на атома, а атомът може да се разглежда като система от електрони, движещи се около неподвижния център - ядро. Общата енергия на такава система е равна на сумата от кинетичната. енергии T на всички електрони и потенциална енергия U, която е сумата от енергията на привличане на електрони от ядрото и енергията на взаимното отблъскване на електроните един от друг. А. спазва законите квантова механика; неговата основна характеристика като квантова система - пълна енергия E -може да приеме само една от стойностите на дискретния ред E 1< Е 2 < Е 3 <> ...; международен А. не може да притежава енергийни стойности. Всяка от "разрешените" стойности на E съответства на една или повече. стационарни (с енергия, която не се променя във времето) състояния на А. Енергия Е може да се променя само на скокове – чрез квантов преход на А. от едно стационарно състояние в друго. Използвайки методите на квантовата механика, може точно да се изчисли E за едноелектронни атоми - водород и водородоподобни: E \u003d ChhcRZ 2 / n 2,>където ч-Константа на Планк с-скоростта на светлината, цяло число n= 1, 2, 3, ... определя дискретните стойности на енергията и се нарича. главно квантово число; R-константа на Ридберг ( hcr = 13,6 eV). При използване на f-la за изразяване на дискретните енергийни нива на един електрон A. се записва във формата:

където те ->електрон маса, -електричен константа, Възможните "разрешени" стойности на енергията на електроните в A. са изобразени като диаграма на енергийните нива - хоризонтални линии, разстоянията между които съответстват на разликите в тези енергийни стойности (фиг. 1). макс. ниско ниво E 1, съответстващо на възможно най-ниската енергия, т.нар. основното, всички останали - развълнувани. По подобен начин се нарича. състояния (заземен и възбуден X към Крим съответстват на посочените енергийни нива. С увеличаване на нивата те се приближават едно към друго и при , енергията на електрона се доближава до стойността, съответстваща на свободен (покой) електрон, отстранен от A. Квантовото състояние на A. с енергия E се описва напълно от вълновата функция, където r е радиусният вектор на електрона спрямо ядрото. Продуктът е равен на вероятността за намиране на електрона в обема dV,т.е. - плътност на вероятностите ( електронна плътност).Вълновата функция се определя от уравнението на Шрьодингер =, където R е операторът на общата енергия (Хамилтониан).

Заедно с енергията, движението на електрон около ядрото (орбитално движение) се характеризира с орбитален ъглов импулс (орбитален механичен импулс) M 1 ; квадратът на неговата величина може да приема стойности, определени от орбиталното квантово число l = 0, 1, 2, ...; , където . За дадено и квантовото число l може да приема стойности от 0 до (и 1). Проекцията на орбиталния импулс върху определена ос z също приема дискретна серия от стойности M lz =, където m l е магнитно квантово число с дискретни стойности от H l до +l(-l,..). - 1, O, 1, .. + l), общо 2л+ 1 стойности. Ос z за А. при липса на вътр. сили се избира произволно, а в магн. поле съвпада с посоката на вектора на силата на полето. Електронът също има свой собствен ъглов импулс - въртенеи свързания спин магн. момент. Завъртете мех квадрат. момент M S 2 =S(S>+ + 1) се определя от спиновото квантово число S= 1/2 и проекцията на този момент върху оста z sz==- квантово число s,>вземане на полуцели стойности s = 1 / 2 >и с=

Ориз. 1. Схема на енергийните нива на водородния атом ( хоризонтални линии) и оптичен преходи (вертикални линии). По-долу е дадена част от атомния емисионен спектър на водорода - две серии от спектрални линии; пунктираната линия показва съответствието на линиите и електронните преходи.

Стационарното състояние на едноелектронна А. се характеризира уникално с четири квантови числа: n, l, m l и m s. Енергия А. водород зависи само от P,и ниво с дадено p съответства на редица състояния, различаващи се по стойностите l, m l , с . >Състоянията с даден pi l обикновено се означават като 1s, 2s, 2p, 3sи др., където цифрите показват стойностите на l, а буквите s, p, d, f ипо-нататък в латинската азбука съответстват стойностите на d = 0, 1, 2, 3, ... Броят на декомп. състояния с дадено pi d е равно на 2(2l+ 1) броят на комбинациите от стойности m l и m s . Общият брой на дек. държави с дадено право , т.е. нива със стойности n = 1, 2, 3, ... отговарят на 2, 8, 18, ..., 2n 2 dec. квантови състояния. Нивото, на което отговаря само едно (една вълнова функция), се извиква. неизродени. Ако дадено ниво съответства на две или повече квантови състояния, то се нарича. дегенерати (вж дегенерация на енергийните нива).При водородния атомизъм енергийните нива са изродени по отношение на l и m l ; израждането в m s се осъществява само приблизително, ако не се вземе предвид взаимодействието. въртящ магнит. моментът на електрон с магнит. поле, дължащо се на орбиталното движение на електрон в електрически. поле на ядрото (вж спин-орбитално взаимодействие).Това е релативистичен ефект, малък в сравнение с кулоновото взаимодействие, но е фундаментално значим, тъй като води до допълнителни. разцепване на енергийните нива, което се проявява в атомни спектри под формата на т.нар. фина структура.

При дадени n, l и m l квадратът на модула на вълновата функция определя за електронния облак в A. средното разпределение на електронната плътност. диф. квантовите състояния на А. на водорода се различават значително едно от друго по разпределението на електронната плътност (фиг. 2). По този начин, за l = 0 (s-състояния), електронната плътност е различна от нула в центъра на атома и не зависи от посоката (т.е. тя е сферично симетрична); за останалите състояния тя е равна на нула в център на атома и зависи от посоката.

Ориз. 2. Форма на електронни облаци за различни състояния на водородния атом.

При многоелектронна А. поради взаимно електростатично. отблъскването на електроните значително намалява връзката им с ядрото. Например, енергията на отделяне на електрон от He + йон е 54,4 eV, в неутрален He атом е много по-малко - 24,6 eV. За по-тежка А. връзка вътр. електроните с ядро са още по-слаби. Важна роля в многоелектронната А. играе специфична. обменно взаимодействие,свързано с неразличимостта на електроните и факта, че електроните се подчиняват принцип на Паули,според Кром, във всяко квантово състояние, характеризиращо се с четири квантови числа, не може да има повече от един електрон. За многоелектронната А. има смисъл да се говори само за квантовите състояния на целия А. като цяло. Въпреки това приблизително, в т.нар. едноелектронно приближение, може да се разгледат квантовите състояния на отделните електрони и да се характеризира всяко едноелектронно състояние (определено орбитален,описано от съответната функция) от набор от четири квантови числа n, l, m l и s.>Набор от 2(2l + 1) електрона в състояние с данни pi l образува електронна обвивка (наричана още подниво, подобвивка); ако всички тези състояния са заети от електрони, черупката се нарича. напълнен (затворен). Агрегат състояния със същото n, но различно l образува електронен слой (наричан още ниво, обвивка). За n= 1, 2, 3, 4, ... слоевете са обозначени със символи ДА СЕ, L, M, Н,... Броят на електроните в обвивки и слоеве при пълно запълване е даден в таблицата:

Силата на връзката на електрона в A., т.е. енергията, която трябва да бъде предадена на електрона, за да се отстрани от A., намалява с увеличаване на n и при дадена p - sувеличение на л. Редът, в който обвивките и слоевете се запълват с електрони в сложен атом, определя неговата електронна конфигурация, тоест разпределението на електроните върху обвивките в основното (невъзбудено) състояние на този атом и неговите йони. При такова запълване електроните с нарастващи стойности на и и / са последователно свързани. Например за A. азот (Z = 7) и неговите йони N +, N 2+, N 3+, N 4+, N 5+ и N 6+, електронните конфигурации са съответно: Is 2 2s 2 2p 3 ; Е 2 2s 2 2p 2 ; Е 2 2s 2 2p; Е 2 2s 2 ; Е 2 2s; Е 2; Is (броят на електроните във всяка обвивка е обозначен с индекса горе вдясно). Същите електронни конфигурации като тези на азотните йони имат неутрални А. елементи със същия брой електрони: C, B, Be, Li, He, H (Z = 6, 5, 4, 3, 2, 1). Започвайки от n = 4, редът на запълване на обвивката се променя: електрони с големи P,но по-малките l се оказват по-силно свързани от електроните с по-малък и по-голям l (правилото на Клечковски), например. 4s електроните са свързани по-силно от 3d електроните и първо се запълва 4s обвивката, а след това 3г.При пълнене на черупки 3d, 4d, 5dполучават се групи от съответни преходни елементи; при пълнене 4f-и 5f снаряди - съответно. лантаниди и . Редът на попълване обикновено съответства на увеличаване на сумата от квантови числа (n + l ); ако тези суми са равни за две или повече черупки, черупките с по-малко u се запълват първи. Има следа. последователност на запълване на електронни обвивки:

За всеки период електронната конфигурация на благородния газ, макс. броя на електроните, а последният ред показва стойностите на n + l. Има обаче отклонения от този ред на пълнене (за повече подробности относно пълненето на черупките вж Периодична системахимични елементи).

Между стационарни състояния в А. възможно квантови преходи.При преминаване от по-високо енергийно ниво E i към по-ниско E k A. отдава енергия (E i H E k), получава я при обратен преход. По време на радиационни преходи A. излъчва или поглъща електромагнитен квант. радиация (фотон). Възможно е и когато А. дава или получава енергия по време на взаимодействие. с други частици, с които се сблъсква (например в газове) или е постоянно свързан (в молекули, течности и твърди вещества). В атомни газове в резултат на сблъсък на свободни. А. с друга частица тя може да премине на друго енергийно ниво – да изпита нееластичен сблъсък; при еластичен сблъсък се променят само кинетичните. постулирайте енергия. Движенията на А. и пълното му внутр. енергията Е остава непроменена. Нееластичен сблъсък. А. с бързо движещ се електрон, което придава на това А. неговата кинетика. енергия, - възбуждане на А. чрез електронен удар - един от методите за определяне на енергийните нива на А.

Структурата на атома и свойствата на веществата. Chem. Св. острови се определят от структурата на външните. електронни обвивки на А., в които електроните са относително слабо свързани (енергии на свързване от няколко eV до няколко десетки eV). Структурата на външното черупки A. хим. елементи от една група (или подгрупа) периодични. системи по подобен начин, което определя сходството на хим. св. в тези елементи. С увеличаване на броя на електроните в запълващата обвивка, тяхната енергия на свързване, като правило, се увеличава; макс. енергията на свързване се притежава от електрони в затворена обвивка. Следователно А. с един или няколко. електрони в частично запълнена вн. черупка ги дават в хим. области. А., в Крим липсва един или няколко. електрони, за да образуват затворен изтр. черупките обикновено ги приемат. НО. благородни газове, като затвори вътр. черупки, при нормални условия не влизат в хим. области.

Структурата на вътрешната А. черупки, електроните към-rykh са свързани много по-силно (енергия на свързване 10 2 -10 4 eV), се проявява само с взаимодействието. А. с бързи частици и високоенергийни фотони. Такива взаимодействия определят характера на рентгеновите спектри и разсейването на частици (електрони, неутрони) от атомна вълна (вж. дифракционни методи).Масата на А. определя такава от нейните физически. Ст-ва, като импулс, кинетичен. енергия. От механични и свързани магн. и електрически моменти на ядрото А. зависят от някои фини физ. ефекти (ЯМР, NQR, свръхфина структура на спектралните линии, cm Спектроскопия).

По-слаб от хим. електростатична връзка. взаимодействие две А. се проявяват в тяхната взаимна поляризуемост – изместване на електроните спрямо ядрата и възникване на поляризация. сили на привличане между А. (вж. междумолекулни взаимодействия).А. също е поляризиран във външни. електрически полета; В резултат на това енергийните нива се изместват и, което е особено важно, изродените нива се разделят (виж фиг. Ефект на Старк).А. може да се поляризира и под въздействието на ел. полета на електромагнитни вълни. радиация; зависи от честотата на излъчването, което определя зависимостта от него на коефициента на пречупване на острова, свързан с поляризуемостта А. Близка връзка оптична. св. А. със своя ел. св. особено си изразен в оптичните. спектри.

Вн. Електроните на А. определят и магн. св-ва ин-ва. В А. с завършен вътр. черупки на нейния магн. момент, както и общия импулсен момент (механичен момент), нула. А. с частично попълнени. черупките имат, като правило, постоянни магнити. моменти, различни от нула; такива вещества са парамагнитни (вж парамагнети).В вътр. магн. поле всички енергийни нива A., за to-rykh magn. моментът не е равен на нула, разделен (виж фиг. ефект на Зееман).Всички А. имат диамагнетизъм, който се дължи на появата на индуциран магнит в тях. момент под действието на външни магн. полета (вж диелектрици).

св. А., находящ се в обвързано състояние(напр. който е част от молекулите), се различават от sv-in svob. A. naib. промени претърпяват св. острови, определени от външни. електрони, участващи в хим. комуникации; св-ва, определена от електрони вътр. черупки, могат да останат практически непроменени. Някои свойства на А. могат да претърпят промени в зависимост от симетрията на средата на даден атом. Пример за това е разделянето на енергийните нива А. в кристали и сложни Комуникации, срязване става под въздействието на електричество. полета, създадени от околните йони или лиганди.

букв.:Карапетянц М. Х., Дракин С. И., Структура, 3-то изд., М., 1978; Шлоекий Е. В., Атомна физика, 7-мо изд., том 1-2, М., 1984. М. А. Еляшевич.

Химическа енциклопедия. - М.: Съветска енциклопедия. Изд. И. Л. Кнунянц. 1988 .

Синоними:

Вижте какво е "ATOM" в други речници:

атоматом и... Руски правописен речник

- (Гръцки атомос, от отрицателна част и том, томос отдел, сегмент). Безкрайно малка неделима частица, чиято съвкупност съставлява всяко физическо тяло. Речник на чужди думи, включени в руския език. Чудинов А.Н., 1910 г. АТОМ гръцки ... Речник на чужди думи на руския език

АТОМ, най-малката частица от вещество, която може да влезе в химични реакции. Всяко вещество има свой собствен набор от атоми. Едно време се смяташе, че атомът е неделим, но се състои от положително заредено Ядро, ... ... Научно-технически енциклопедичен речник

Нашият свят е изпълнен с много тайни и неразгадани, защото физическите и химичните процеси са наистина невероятни. Но учените непрекъснато се стремят да разберат същността на материята, от която е изтъкан животът във Вселената. Този въпрос често започва да възниква в човечеството от дълго време. Тази статия ще ви разкаже какво е прост атом, от какви елементарни частици се състои и как учените са открили съществуването на най-малката част от химичен елемент.

Какво е атом и как е открит?

Атомът е най-малката част от химичен елемент. Атомите на различните елементи се различават по броя на протоните и неутроните.

Сравнителен размер на хелиевия атом и неговото ядро

Първите, които започнаха сериозно да се замислят от какво се състоят всички предмети, бяха древните гърци. Между другото, думата "атом" идва от Гръцкии в превод означава "неделим". Гърците вярвали, че рано или късно ще има частица, която не може да бъде разделена. Но техните разсъждения бяха по-скоро спекулативни, отколкото научни, така че не може да се каже, че това древни хорае първият, който прави големи открития за съществуването на малки частици.

Помислете за най-ранните идеи за това какво е атом.

древногръцки философ Демокритприема, че основните параметри на всяко вещество са форма и маса и че всяко вещество се състои от малки частици. Демокрит даде пример с огъня: ако гори, тогава частиците, от които се състои, са остри. Водата, напротив, е гладка, тъй като е в състояние да тече. И състоянието на частиците от твърди предмети, според него, е грубо, тъй като те могат напълно да се свържат един с друг. Демокрит също беше сигурен, че човешката душа се състои от атоми.

Интересен факт: ако до 19 век само философите са се занимавали с въпроса за атома, то Джон Далтънстана първият експериментатор, който изучава малки частици. В процеса на експерименти той установи, че атомите имат различна маса, както и различни имоти. Между другото, много по-интересно е да изучавате подреждането на атомите в молекулите на специфични вещества, ако наблюдавате химична реакциякоито се случват по време на експериментите. Работите на Далтън, въпреки че не обясняват какво представлява атомът като цяло, те дадоха прощални думи на някои други учени.

Атоми и молекули, изобразени от Джон Далтън (1808 г.)

През 1904г Джон Томсънизложи предположение за модела на атома: ученият вярваше, че атомът се състои от положително заредено вещество, вътре в което има отрицателно заредени частици. Проблемът с предположението е, че Томпсън се опита да разгледа спектралните линии на елементите, използвайки собствения си модел, но експериментите му започнаха да се провалят.

В същото време японският физик Хатаро Нагаокапризна, че атомът е подобен на планетата Сатурн: предполага се, че се състои от ядро с положителен заряд и електрони, които се въртят около него. Но неговият модел на атома не беше напълно правилен.

През 1911 г. ученият Ръдърфордизтъкват друго предположение за структурата на атома. Резултатът от неговите хипотези беше зашеметяващ: сега в съвременната наука те разчитат до голяма степен на откритието на този физик.

През 1913г Нилс Боризложи полукласическа теория за структурата на атома, базирана на трудовете на Ръдърфорд.

Създаване на модела на Ръдърфорд на атома

Нека да разгледаме този модел, защото подробно описва някои от свойствата на атома. Както беше посочено по-рано, Ърнест Ръдърфорд, "баща" ядрена физика, започва работа по модела на атома през 1911г. Физикът започва да получава желания резултат, когато започва да опровергава модела на Томсън за атома. Ученият се притече на помощ при експеримент за разсейване на алфа частици от Гайгер и Марсдън. Ученият предположи, че атомът има много малко положително заредено ядро. Тези аргументи помогнаха да се създаде модел на атома, който е подобен на Слънчевата система, поради което е получил името « планетарен моделатом".

Планетарен модел на атом: ядро (червено) и електрони (зелено)

В центъра на атома е ядрото, което съдържа почти цялата маса на атома и има положителен заряд. Ядрото е изградено от протони и неутрони. протони - елементарни частицис положителен заряд, а неутроните са елементарни частици, които нямат заряд. Около ядрото като планети слънчева система, електроните се въртят.

Повечето от нас изучавахме темата за атома в училище, в урок по физика. Ако все пак сте забравили от какво се състои атомът или едва започвате да преминавате през тази тема, тази статия е точно за вас.

Какво е атом

За да разберете от какво се състои атомът, първо трябва да разберете какво представлява той. Общоприетата теза в училищна програмаСпоред физиката атомът е най-малката частица от всеки химичен елемент. Така атомите са във всичко, което ни заобикаля. Дали анимирани или неодушевен предмет, на долните физиологични и химични слоеве, се състои от атоми.

Атомите са част от молекула. Въпреки това вярване има елементи, които са по-малки от атомите, като кварките. Темата за кварките не се обсъжда нито в училище, нито в университетите (с изключение на специални случаи). кварк - химичен елемент, който няма вътрешна структура, т.е. много по-лека по структура от атом. На този моментнауката познава 6 вида кварки.

От какво е направен атомът?

Всички обекти около нас, както вече споменахме, се състоят от нещо. В стаята има маса и два стола. Всяка мебел от своя страна е изработена от някакъв материал. В този случай дърво. Дървото се състои от молекули, а тези молекули са съставени от атоми. И има безкрайно много такива примери. Но от какво е направен самият атом?

Атомът се състои от ядро, съдържащо протони и неутрони. Протоните са положително заредени частици. Неутроните, както подсказва името, са неутрално заредени, т.е. нямат такса. Около ядрото на атома има поле (електрически облак), в което се движат електрони (отрицателно заредени частици). Броят на електроните и протоните може да се различава един от друг. Именно тази разлика е ключова в химията, когато се изучава въпросът за принадлежността към някакво вещество.

Атом с различен брой на горните частици се нарича йон. Както може би се досещате, йонът може да бъде отрицателен или положителен. Отрицателно е, ако броят на електроните надвишава броя на протоните. Обратно, ако има повече протони, йонът ще бъде положителен.

Атомът от гледна точка на древните мислители и учени

Има някои много интересни предположения за атома. По-долу ще има списък:

Предложението на Демокрит. Демокрит приема, че свойството на веществото зависи от формата на неговия атом. По този начин, ако нещо има свойството на течност, то това се дължи именно на факта, че атомите, които съставляват тази течност, са гладки. Въз основа на логиката на Демокрит атомите на водата и например на млякото са подобни.
планетарни предположения. През 20-ти век някои учени представиха предположения, че атомът е вид планети. Едно от тези предположения беше следното: подобно на планетата Сатурн, атомът също има пръстени около ядрото, по които се движат електроните (ядрото се сравнява със самата планета, а електрическият облак с пръстените на Сатурн). Въпреки обективното сходство с доказаната теория, тази версия беше опровергана. Подобно беше и предложението на Бор-Ръдърфорд, което по-късно също беше опровергано.

Въпреки това може спокойно да се каже, че Ръдърфорд направи голям скок към разбирането истинска същностатом. Той беше прав, когато каза, че атомът е подобен на ядрото, което само по себе си е положително и атомите се движат около него. Единственият недостатък в неговия модел е, че електроните, които са около атома, не се движат в определена посока. Движението им е хаотично. Това е доказано и въведено в науката под името квантовомеханичен модел.