La carica del nucleo di un atomo è determinata dalla quantità. Nucleo atomico: carica nucleare

Kernel charge() individua elemento chimico nella tabella D.I. Mendeleev. Il numero Z è il numero di protoni nel nucleo. Cl è la carica del protone, che è uguale in grandezza alla carica dell'elettrone.

Sottolineiamo ancora una volta che la carica del nucleo determina il numero di cariche elementari positive portate dai protoni. E poiché l'atomo è generalmente un sistema neutro, la carica del nucleo determina anche il numero di elettroni nell'atomo. E ricordiamo che l'elettrone ha una carica elementare negativa. Gli elettroni in un atomo sono distribuiti su gusci di energia e subshell a seconda del loro numero, quindi la carica del nucleo ha un effetto significativo sulla distribuzione degli elettroni nei loro stati. Dipende dal numero di elettroni all'ultimo livello di energia Proprietà chimiche atomo. Si scopre che la carica del nucleo determina le proprietà chimiche della sostanza.

È ormai consuetudine denotare vari elementi chimici come segue: , dove X è il simbolo di un elemento chimico nella tavola periodica, che corrisponde alla carica.

Elementi che hanno la stessa Z ma diverse masse atomiche (A) (questo significa che nel nucleo lo stesso numero protoni ma un numero diverso di neutroni) sono chiamati isotopi. Quindi, l'idrogeno ha due isotopi: 1 1 H-idrogeno; 2 1 H-deuterio; 3 1 H-trizio

Esistono isotopi stabili e instabili.

I nuclei con le stesse masse ma cariche diverse sono detti isobare. Le isobare si trovano principalmente tra i nuclei pesanti e in coppie o triadi. Ad esempio, e .

La prima misura indiretta della carica nucleare fu effettuata da Moseley nel 1913. Stabilì una relazione tra la frequenza della caratteristica radiazioni a raggi X() e carica nucleare (Z):

dove C e B sono costanti indipendenti dall'elemento per la serie di radiazioni considerata.

La carica del nucleo fu determinata direttamente da Chadwick nel 1920 mentre studiava la dispersione dei nuclei dell'atomo di elio su film metallici.

Composizione centrale

Il nucleo di un atomo di idrogeno è chiamato protone. La massa di un protone è:

Il nucleo è formato da protoni e neutroni (collettivamente chiamati nucleoni). Il neutrone è stato scoperto nel 1932. La massa del neutrone è molto vicina alla massa del protone. Neutrone carica elettrica non ha.

La somma del numero di protoni (Z) e del numero di neutroni (N) nel nucleo è chiamata numero di massa A:

Poiché le masse del neutrone e del protone sono molto vicine, ciascuna di esse è uguale a quasi un'unità di massa atomica. La massa degli elettroni in un atomo è molto inferiore alla massa del nucleo, quindi si ritiene che numero di Massa nucleo è approssimativamente uguale alla massa atomica relativa dell'elemento quando arrotondato al numero intero più vicino.

Esempi di problem solving

ESEMPIO 1

Esercizio

I nuclei sono sistemi molto stabili, quindi protoni e neutroni devono essere mantenuti all'interno del nucleo da un qualche tipo di forza. Cosa puoi dire di queste forze?

Decisione

Si può immediatamente notare che le forze che legano i nucleoni non appartengono a quelle gravitazionali, che sono troppo deboli. La stabilità del nucleo non può essere spiegata dalla presenza di forze elettromagnetiche, poiché tra i protoni, in quanto particelle che trasportano cariche dello stesso segno, può esserci solo repulsione elettrica. I neutroni sono particelle elettricamente neutre. Tra nucleoni agiscono tipo speciale forze che prendono il nome di forze nucleari. Queste forze sono quasi 100 volte più forti delle forze elettriche. Le forze nucleari sono le più potenti di tutte le forze conosciute in natura. L'interazione delle particelle nel nucleo è chiamata forte. La caratteristica successiva delle forze nucleari è che sono a corto raggio. Le forze nucleari diventano evidenti solo a una distanza dell'ordine di cm, cioè a una distanza della dimensione del nucleo.

ESEMPIO 2

Esercizio

Che cosa distanza minima il nucleo di un atomo di elio, che ha un'energia cinetica pari a quella di un urto frontale, può avvicinarsi al nucleo immobile di un atomo di piombo?

Decisione

Facciamo un disegno. Considera il movimento del nucleo di un atomo di elio (- particelle) in un campo elettrostatico, che crea un nucleo immobile di un atomo di piombo. - la particella si muove verso il nucleo dell'atomo di piombo con una velocità decrescente fino a zero, poiché tra particelle di uguale carica agiscono forze repulsive. L'energia cinetica posseduta dalla particella si trasformerà nell'energia potenziale di interazione - particelle e campi (), che crea il nucleo dell'atomo di piombo: Esprimiamo l'energia potenziale di una particella in un campo elettrostatico come: dov'è la carica del nucleo di un atomo di elio; - tensione campo elettrostatico, che crea il nucleo dell'atomo di piombo. Da (2.1) - (2.3) otteniamo:

Istruzione

Nel tavolo di D.I. Mendeleev, come in un multipiano condominio"" elementi chimici, ognuno dei quali occupa il suo proprio appartamento. Pertanto, ciascuno degli elementi ha un certo numero di serie indicato nella tabella. La numerazione degli elementi chimici parte da sinistra a destra e dall'alto. In una tabella, le righe orizzontali sono chiamate periodi e le colonne verticali sono chiamate gruppi. Questo è importante, perché dal numero del gruppo o del periodo puoi anche caratterizzare alcuni parametri. atomo.

Un atomo è un elemento chimicamente indivisibile, ma allo stesso tempo costituito da più piccoli parti costitutive, che includono (particelle con carica positiva), (particelle con carica negativa) (particelle neutre). La maggior parte atomo nel nucleo (dovuto a protoni e neutroni), attorno al quale ruotano gli elettroni. In generale, l'atomo è elettricamente neutro, cioè il numero di positivi addebiti coincide con il numero dei negativi, quindi il numero dei protoni ed è lo stesso. Carica positiva nuclei atomo avviene solo a spese dei protoni.

Esempio n. 1. Determinare l'addebito nuclei atomo carbonio (C). Iniziamo ad analizzare l'elemento chimico carbonio, concentrandoci sul tavolo di D.I. Mendeleev. Il carbonio è nell'"appartamento" n. 6. Pertanto, esso nuclei+6 a causa di 6 protoni (particelle con carica positiva) che si trovano nel nucleo. Dato che l'atomo è elettricamente neutro, significa che ci saranno anche 6 elettroni.

Esempio n. 2. Determinare l'addebito nuclei atomo alluminio (Al). L'alluminio ha un numero di serie - n. 13. Pertanto, l'addebito nuclei atomo alluminio +13 (a causa di 13 protoni). Ci saranno anche 13 elettroni.

Esempio n. 3. Determinare l'addebito nuclei atomo argento (Ag). L'argento ha un numero di serie - n. 47. Quindi, l'accusa nuclei atomo argento + 47 (a causa di 47 protoni). Ci sono anche 47 elettroni.

Nota

Nella tabella di D.I. Mendeleev, sono indicati due valori numerici in una cella per ciascun elemento chimico. Non confondere il numero atomico e la massa atomica relativa di un elemento

Un atomo di un elemento chimico è costituito da nuclei e guscio di elettroni. Il nucleo è la parte centrale dell'atomo, in cui è concentrata quasi tutta la sua massa. A differenza del guscio elettronico, il nucleo ha un positivo caricare.

Avrai bisogno

• Numero atomico di un elemento chimico, legge di Moseley

Istruzione

Così, caricare nuclei uguale al numero di protoni. A sua volta, il numero di protoni nel nucleo è uguale al numero atomico. Ad esempio, il numero atomico dell'idrogeno è 1, cioè il nucleo dell'idrogeno è costituito da un protone ha caricare+1. Il numero atomico del sodio è 11, caricare la sua nucleiè uguale a +11.

In decadimento alfa nuclei il suo numero atomico è ridotto di due dall'emissione di una particella alfa ( nuclei atomo). Pertanto, anche il numero di protoni in un nucleo che ha subito il decadimento alfa è ridotto di due.
Il decadimento beta può verificarsi in tre modi diversi. Nel caso del decadimento "beta-meno", il neutrone si trasforma in un antineutrino quando emesso. Quindi caricare nuclei per unità.
Nel caso del decadimento beta-plus, il protone si trasforma in un neutrone, un positrone e un neutrino, caricare nuclei diminuisce di uno.
In caso di cattura elettronica caricare nuclei diminuisce anche di uno.

Caricare nuclei può anche essere determinato dalla frequenza delle righe spettrali radiazione caratteristica atomo. Secondo la legge di Moseley: sqrt(v/R) = (Z-S)/n, dove v è la radiazione caratteristica spettrale, R è la costante di Rydberg, S è la costante di schermatura, n è il numero quantico principale.
Quindi Z = n*sqrt(v/r)+s.

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Fonti:

• Come cambia la carica nucleare?

Un atomo è la particella più piccola di ogni elemento che porta le sue proprietà chimiche. Sia l'esistenza che la struttura dell'atomo sono state oggetto di discussione e studio fin dall'antichità. Si è riscontrato che la struttura degli atomi è simile alla struttura sistema solare: al centro è il nucleo, che occupa pochissimo spazio, ma ha concentrato in sé quasi tutta la massa; I "pianeti" ruotano attorno ad esso: elettroni che trasportano negativi addebiti. Come puoi trovare la carica? nuclei atomo?

Istruzione

Qualsiasi atomo è elettricamente neutro. Ma dal momento che portano negativo addebiti, devono essere bilanciati da cariche opposte. E c'è. Positivo addebiti trasportano particelle chiamate protoni situate nel nucleo di un atomo. Il protone è molto più massiccio dell'elettrone: pesa fino a 1836 elettroni!

Il caso più semplice è l'atomo di idrogeno del primo elemento della tavola periodica. Guardando la tabella, vedrai che è al primo numero, e il suo nucleo è costituito da un solo protone, attorno al quale ruota l'unico. Ne consegue che nuclei l'atomo di idrogeno è +1.

I nuclei degli altri elementi non sono più costituiti solo da protoni, ma anche dai cosiddetti "neutroni". Come puoi facilmente intuire dal nome stesso, non hanno alcun costo, né negativo né positivo. Pertanto, ricorda: non importa quanti neutroni sono inclusi nell'atomico nuclei, influiscono solo sulla sua massa, ma non sulla sua carica.

Pertanto, l'entità della carica positiva nuclei un atomo dipende solo da quanti protoni contiene. Ma poiché, come già indicato, l'atomo è elettricamente neutro, il suo nucleo deve contenere lo stesso numero di protoni, ruota intorno nuclei. Il numero di protoni è determinato dal numero di serie dell'elemento nella tavola periodica.

Considera diversi elementi. Ad esempio, famoso e vitale ossigeno richiesto si trova nella "cella" al numero 8. Pertanto, il suo nucleo contiene 8 protoni e la carica nuclei sarà +8. Il ferro occupa una "cella" con il numero 26 e, di conseguenza, ha una carica nuclei+26. E il metallo - con numero di serie 79 - avrà esattamente la stessa carica nuclei(79), con segno +. Di conseguenza, un atomo di ossigeno contiene 8 elettroni, un atomo - 26 e un atomo d'oro - 79.

Video collegati

In condizioni normali, un atomo è elettricamente neutro. In questo caso, il nucleo di un atomo, costituito da protoni e neutroni, è positivo e gli elettroni portano una carica negativa. Con un eccesso o una mancanza di elettroni, un atomo si trasforma in uno ione.

Istruzione

Composti chimici possono essere di natura molecolare o ionica. Le molecole sono anche elettricamente neutre e gli ioni portano una certa carica. Quindi, la molecola di ammoniaca NH3 è neutra, ma lo ione ammonio NH4+ è caricato positivamente. Legami nella molecola di ammoniaca, formata dal tipo di scambio. Il quarto atomo di idrogeno viene aggiunto secondo il meccanismo donatore-accettore, anche questo legame covalente. L'ammonio si forma quando l'ammoniaca reagisce con soluzioni acide.

È importante capire che la carica del nucleo di un elemento non dipende da trasformazioni chimiche. Non importa quanti elettroni aggiungi o togli, la carica del nucleo rimane la stessa. Ad esempio, un atomo di O, un anione O- e un catione O+ sono caratterizzati dalla stessa carica nucleare +8. In questo caso, l'atomo ha 8 elettroni, l'anione 9, il catione - 7. Il nucleo stesso può essere modificato solo attraverso trasformazioni nucleari.

Il tipo più comune reazioni nucleari- decadimento radioattivo che può avvenire in ambiente naturale. La massa atomica degli elementi che subiscono tale decadimento è racchiusa tra parentesi quadre. Ciò significa che il numero di massa non è costante, cambiando nel tempo.

Nella tavola periodica degli elementi D.I. L'argento Mendeleev ha il numero di serie 47 e la designazione "Ag" (argentum). Il nome di questo metallo deriva probabilmente dal latino "argos", che significa "bianco", "lucido".

Istruzione

L'argento era noto all'umanità già nel 4° millennio a.C. A Antico Egitto era anche chiamato "oro bianco". Questo metallo si trova in natura sia in forma nativa che sotto forma di composti, ad esempio solfuri. Le pepite d'argento sono pesanti e spesso contengono impurità di oro, mercurio, rame, platino, antimonio e bismuto.

Proprietà chimiche dell'argento.

L'argento appartiene al gruppo dei metalli di transizione e possiede tutte le proprietà dei metalli. Tuttavia, l'attività dell'argento è bassa: nella serie elettrochimica delle tensioni dei metalli, si trova a destra dell'idrogeno, quasi alla fine. Nei composti, l'argento mostra più spesso uno stato di ossidazione di +1.

In condizioni normali, l'argento non reagisce con ossigeno, idrogeno, azoto, carbonio, silicio, ma interagisce con lo zolfo, formando solfuro d'argento: 2Ag+S=Ag2S. Quando riscaldato, l'argento interagisce con gli alogeni: 2Ag+Cl2=2AgCl↓.

Il nitrato d'argento solubile AgNO3 viene utilizzato per la determinazione qualitativa degli ioni alogenuro in soluzione – (Cl-), (Br-), (I-): (Ag+)+(Hal-)=AgHal↓. Ad esempio, quando interagisce con gli anioni di cloro, l'argento dà un insolubile precipitato bianco AgCl↓.

Perché l'argenteria si scurisce se esposta all'aria?

Il motivo della produzione graduale di prodotti d'argento è perché l'argento reagisce con l'idrogeno solforato contenuto nell'aria. Di conseguenza, sulla superficie del metallo si forma un film di Ag2S: 4Ag+2H2S+O2=2Ag2S+2H2O.

A partire dal modello planetario struttura degli atomi, sappiamo che un atomo è un nucleo e una nuvola di elettroni che ruota attorno ad esso. Inoltre, la distanza tra gli elettroni e il nucleo è decine e centinaia di migliaia di volte maggiore della dimensione del nucleo stesso.

Qual è il nucleo stesso? È una pallina dura indivisibile o è composta da particelle più piccole? Non un solo microscopio esistente al mondo è in grado di mostrarci chiaramente cosa sta succedendo a questo livello. Tutto è troppo piccolo. Allora come essere? È anche possibile studiare la fisica del nucleo atomico? Come scoprire la composizione e le caratteristiche del nucleo atomico, se non è possibile studiarlo?

La carica del nucleo di un atomo

Con un'ampia varietà di esperimenti indiretti, esprimendo ipotesi e testandole nella pratica, attraverso tentativi ed errori, gli scienziati sono riusciti a studiare la struttura del nucleo atomico. Si è scoperto che il nucleo è costituito da particelle ancora più piccole. La dimensione del nucleo, la sua carica e le proprietà chimiche della sostanza dipendono dal numero di queste particelle. Inoltre, queste particelle hanno una carica positiva, che compensa la carica negativa degli elettroni dell'atomo. Queste particelle sono chiamate protoni. Il loro numero nello stato normale è sempre uguale al numero degli elettroni. La questione di come determinare la carica del nucleo non c'era più. La carica del nucleo di un atomo allo stato neutro è sempre uguale al numero di elettroni che gli girano attorno ed è di segno opposto alla carica degli elettroni. E i fisici hanno già imparato a determinare il numero e la carica degli elettroni.

La struttura del nucleo atomico: protoni e neutroni

Tuttavia, nel processo di ulteriori ricerche, è sorto un nuovo problema. Si è scoperto che i protoni, aventi la stessa carica, in alcuni casi differiscono due volte in massa. Ciò ha causato molte domande e incongruenze. Alla fine è stato possibile stabilire che la composizione del nucleo atomico, oltre ai protoni, comprende anche alcune particelle che hanno una massa quasi uguale ai protoni, ma non hanno carica. Queste particelle sono chiamate neutroni. Il rilevamento dei neutroni ha risolto tutte le incongruenze nei calcoli. Di conseguenza, protoni e neutroni, in quanto elementi costitutivi del nucleo, erano chiamati nucleoni. Il calcolo di eventuali valori relativi alle caratteristiche del core è diventato molto più facile da capire. I neutroni non prendono parte alla formazione della carica nucleare, quindi la loro influenza sulle proprietà chimiche della materia non si manifesta, tuttavia, i neutroni partecipano alla formazione della massa dei nuclei, rispettivamente, influenzano le proprietà gravitazionali dell'atomo nucleo. Quindi, c'è una qualche influenza indiretta dei neutroni sulle proprietà della materia, ma è estremamente insignificante.

Belkin I.K. La carica del nucleo atomico e il sistema periodico di elementi di Mendeleev // Kvant. - 1984. - N. 3. - S. 31-32.

Previa convenzione con la redazione e la redazione della rivista "Kvant"

Le idee moderne sulla struttura dell'atomo sorsero nel 1911-1913, dopo i famosi esperimenti di Rutherford sulla dispersione delle particelle alfa. In questi esperimenti, è stato dimostrato che α -le particelle (la loro carica è positiva), che cadono su una sottile lamina di metallo, vengono talvolta deviate a grandi angoli e persino rigettate all'indietro. Ciò potrebbe essere spiegato solo dal fatto che la carica positiva nell'atomo è concentrata in un volume trascurabile. Se lo immaginiamo sotto forma di una palla, allora, come ha stabilito Rutherford, il raggio di questa palla dovrebbe essere di circa 10 -14 -10 -15 m, che è decine e centinaia di migliaia di volte taglie più piccole atomo nel suo insieme (~10 -10 m). Solo vicino a una così piccola carica positiva può esserci campo elettrico capace di scartare α - una particella che si muove ad una velocità di circa 20.000 km/s. Rutherford chiamò nucleo questa parte dell'atomo.

È così che è nata l'idea che un atomo di qualsiasi sostanza sia costituito da un nucleo caricato positivamente e da elettroni carichi negativamente, la cui esistenza negli atomi è stata stabilita in precedenza. Ovviamente, poiché l'atomo nel suo insieme è elettricamente neutro, la carica del nucleo deve essere numericamente uguale alla carica di tutti gli elettroni presenti nell'atomo. Se indichiamo il modulo di carica dell'elettrone con la lettera e(addebito elementare), quindi l'addebito q i core dovrebbero essere uguali q io = Ze, dove Zè un numero intero uguale al numero di elettroni nell'atomo. Ma qual è il numero Z? Qual è l'accusa q io core?

Dagli esperimenti di Rutherford, che hanno permesso di determinare la dimensione del nucleo, in linea di principio, è possibile determinare il valore della carica del nucleo. In fondo, il campo elettrico che respinge α -particella, dipende non solo dalle dimensioni, ma anche dalla carica del nucleo. E Rutherford ha davvero stimato la carica del nucleo. Secondo Rutherford, la carica nucleare di un atomo di un elemento chimico è approssimativamente uguale alla metà della sua massa atomica relativa MA, moltiplicato per la carica elementare e, cioè

\(~Z = \frac(1)(2)A\).

Ma, stranamente, la vera carica del nucleo non è stata stabilita da Rutherford, ma da uno dei lettori dei suoi articoli e rapporti, lo scienziato olandese Van den Broek (1870-1926). È strano perché Van den Broek non era un fisico per formazione e professione, ma un avvocato.

Perché Rutherford, nel valutare le cariche dei nuclei atomici, le correlava con le masse atomiche? Il fatto è che quando nel 1869 D. I. Mendeleev creò sistema periodico elementi chimici, ha disposto gli elementi in ordine crescente delle loro masse atomiche relative. E negli ultimi quarant'anni tutti si sono abituati al fatto che la caratteristica più importante di un elemento chimico è la sua parentela massa atomica che è ciò che distingue un elemento da un altro.

Nel frattempo, è in questo periodo, all'inizio del XX secolo, che sorgono difficoltà con il sistema degli elementi. Nello studio del fenomeno della radioattività sono stati scoperti numerosi nuovi elementi radioattivi. E sembrava che non ci fosse posto per loro nel sistema di Mendeleev. Sembrava che il sistema di Mendeleev avesse bisogno di essere cambiato. Questo era ciò di cui Van den Broek era particolarmente preoccupato. Nel corso di diversi anni, ha proposto diverse opzioni per un sistema ampliato di elementi, in cui ci sarebbe stato spazio sufficiente non solo per gli elementi stabili ancora da scoprire (lo stesso D. I. Mendeleev "si è occupato" dei luoghi per loro), ma anche anche per gli elementi radioattivi. L'ultima versione di Van den Broek fu pubblicata all'inizio del 1913, aveva 120 posti e la cella occupata dall'uranio 118.

Nello stesso anno, il 1913, furono pubblicati i risultati delle ultime ricerche sullo scattering. α -particelle a grandi angoli, eseguite dai collaboratori di Rutherford Geiger e Marsden. Analizzando questi risultati, Van den Broek ha fatto grande scoperta. Ha trovato che il numero Z in formula q io = Ze non è uguale alla metà della massa relativa di un atomo di un elemento chimico, ma al suo numero di serie. E, inoltre, il numero ordinale dell'elemento nel sistema Mendeleev, e non nel suo, Van den Broek, sistema a 120 locali. Il sistema di Mendeleev, a quanto pare, non aveva bisogno di essere cambiato!

Dall'idea di Van den Broek ne consegue che ogni atomo è costituito da un nucleo atomico, la cui carica è uguale al numero seriale dell'elemento corrispondente nel sistema di Mendeleev, moltiplicato per la carica elementare, ed elettroni, il numero di cui nell'atomo è anche uguale al numero di serie dell'elemento. (Un atomo di rame, ad esempio, è costituito da un nucleo con una carica di 29 e, e 29 elettroni.) È diventato chiaro che D. I. Mendeleev ha disposto intuitivamente gli elementi chimici in ordine ascendente non della massa atomica dell'elemento, ma della carica del suo nucleo (sebbene non lo sapesse). Di conseguenza, un elemento chimico differisce da un altro non per la sua massa atomica, ma per la carica del nucleo atomico. La carica del nucleo di un atomo è caratteristica principale elemento chimico. Esistono atomi di elementi completamente diversi, ma con le stesse masse atomiche (hanno un nome speciale: isobare).

Il fatto che non siano le masse atomiche a determinare la posizione di un elemento nel sistema può essere visto anche dalla tavola periodica: in tre punti viene violata la regola dell'aumento della massa atomica. Quindi, la massa atomica relativa del nichel (n. 28) è inferiore a quella del cobalto (n. 27), per il potassio (n. 19) è inferiore a quella dell'argon (n. 18), per lo iodio (n. 53) è inferiore a quello del tellurio (n. 52).

L'assunzione della relazione tra la carica del nucleo atomico ed il numero atomico dell'elemento spiegava facilmente le regole di spostamento durante le trasformazioni radioattive, scoperte nello stesso 1913 ("Fisica 10", § 103). Infatti, quando emesso dal nucleo α -particella, la cui carica è uguale a due cariche elementari, la carica del nucleo, e quindi il suo numero seriale (ora si dice solitamente - numero atomico) dovrebbe diminuire di due unità. Quando si emette β -particella, cioè un elettrone caricato negativamente, deve aumentare di un'unità. Questo è ciò che riguardano le regole di spostamento.

L'idea di Van den Broek ben presto (letteralmente nello stesso anno) ricevette la prima, seppur indiretta, conferma sperimentale. Qualche tempo dopo, la sua correttezza fu dimostrata da misurazioni dirette della carica dei nuclei di molti elementi. È chiaro che ha giocato un ruolo importante ulteriori sviluppi fisica dell'atomo e del nucleo atomico.

Di cui sono fatte tutte le cose particelle elementari, hanno ipotizzato gli scienziati Grecia antica. Ma a quei tempi non c'era modo di provare questo fatto o smentirlo. Sì, e le proprietà degli atomi nell'antichità potevano solo indovinare, sulla base delle proprie osservazioni di varie sostanze.

È stato possibile dimostrare che tutte le sostanze sono costituite da particelle elementari solo nel XIX secolo, e quindi indirettamente. Allo stesso tempo, fisici e chimici di tutto il mondo hanno cercato di creare una teoria unificata delle particelle elementari, descrivendone la struttura e spiegando varie proprietà, come, ad esempio, la carica del nucleo.

I lavori di molti scienziati sono stati dedicati allo studio delle molecole, degli atomi e della loro struttura. La fisica si è gradualmente spostata nello studio del micromondo: le particelle elementari, le loro interazioni e proprietà. Gli scienziati hanno cominciato a chiedersi in cosa consistesse avanzare ipotesi e provare a dimostrarle, almeno indirettamente.

Di conseguenza, la teoria planetaria proposta da Ernest Rutherford e Niels Bohr fu adottata come teoria di base. Secondo questa teoria, la carica del nucleo di qualsiasi atomo è positiva, mentre gli elettroni caricati negativamente ruotano nelle sue orbite, rendendo infine l'atomo elettricamente neutro. Nel tempo, questa teoria è stata più volte confermata. diverso tipo esperimenti, a cominciare dagli esperimenti di uno dei suoi coautori.

Moderno fisica Nucleare considera fondamentale la teoria di Rutherford-Bohr, su di essa si basano tutti gli studi sugli atomi e sui loro elementi. D'altra parte, la maggior parte delle ipotesi emerse negli ultimi 150 anni non sono state praticamente confermate. Si scopre che la maggior parte della fisica nucleare è teorica a causa delle dimensioni ultra-piccole degli oggetti studiati.

Naturalmente, dentro mondo moderno determinare la carica del nucleo dell'alluminio, ad esempio (o di qualsiasi altro elemento), è molto più facile che nell'Ottocento, e ancor di più nell'antica Grecia. Ma facendo nuove scoperte in quest'area, gli scienziati a volte giungono a conclusioni sorprendenti. Cercando di trovare una soluzione a un problema, la fisica affronta nuovi problemi e paradossi.

Inizialmente, la teoria di Rutherford afferma che le proprietà chimiche di una sostanza dipendono dalla carica del nucleo del suo atomo e, di conseguenza, dal numero di elettroni che ruotano nelle sue orbite. La chimica e la fisica moderne confermano pienamente questa versione. Nonostante il fatto che lo studio della struttura delle molecole fosse inizialmente respinto il modello più semplice- un atomo di idrogeno, la cui carica nucleare è 1, la teoria si applica pienamente a tutti gli elementi della tavola periodica, compresi quelli ottenuti artificialmente alla fine dell'ultimo millennio.

È curioso che molto prima della ricerca di Rutherford, un chimico inglese, medico di formazione, William Prout, notò che peso specifico varie sostanzeè un multiplo di questo indice di idrogeno. Ha quindi suggerito che tutti gli altri elementi consistono semplicemente di idrogeno a un livello più semplice. Che, per esempio, una particella di azoto sia 14 di queste particelle minime, l'ossigeno sia 16, ecc. Se consideriamo questa teoria globalmente in un'interpretazione moderna, allora in generale è corretta.