ความหมายของอะตอม อะตอมทำมาจากอะไร? อินโฟกราฟิก

อะตอมซึ่งเป็นอนุภาคที่เล็กที่สุดของสารที่สามารถเกิดปฏิกิริยาเคมีได้ สารทุกชนิดมีอะตอมของตัวเอง มีอยู่ครั้งหนึ่งที่เชื่อกันว่าอะตอมไม่สามารถแบ่งแยกได้ อย่างไรก็ตาม ประกอบด้วยนิวเคลียสที่มีประจุบวก ซึ่งอิเล็กตรอนที่มีประจุลบจะหมุนรอบ นิวเคลียส (ซึ่งมีการดำรงอยู่ก่อตั้งขึ้นในปี 1911 โดย Ernst Rutherford) ประกอบด้วยโปรตอนและนิวตรอนที่อัดแน่นอย่างหนาแน่น มันใช้พื้นที่เพียงส่วนเล็ก ๆ ภายในอะตอม แต่คิดเป็นมวลเกือบทั้งหมดของอะตอม ในปี 1913 Niels BOR เสนอว่าอิเล็กตรอนเคลื่อนที่ในวงโคจรคงที่ ตั้งแต่นั้นมา การวิจัยในกลศาสตร์ควอนตัมได้นำไปสู่ความเข้าใจใหม่เกี่ยวกับวงโคจร: ตามหลักการความไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์ก ตำแหน่งที่แน่นอนและโมเมนต์ของการเคลื่อนที่ของอนุภาคย่อยอะตอมไม่สามารถทราบได้พร้อมกัน จำนวนอิเล็กตรอนในอะตอมและการจัดเรียงตัวกำหนด คุณสมบัติทางเคมีธาตุ. เมื่อมีการเพิ่มหรือดึงอิเล็กตรอนหนึ่งตัวขึ้นไป ไอออนจะถูกสร้างขึ้น

มวลของอะตอมขึ้นอยู่กับขนาดของนิวเคลียส คิดเป็นสัดส่วนที่ใหญ่ที่สุดของน้ำหนักอะตอม เนื่องจากอิเล็กตรอนไม่มีน้ำหนัก ตัวอย่างเช่น อะตอมของยูเรเนียมเป็นอะตอมที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติที่หนักที่สุด มี 146 นิวตรอน 92 โปรตอน และ 92 อิเล็กตรอน ในทางกลับกัน อะตอมที่เบาที่สุดคือไฮโดรเจนซึ่งมีโปรตอน 1 ตัวและอิเล็กตรอน 1 ตัว อย่างไรก็ตาม อะตอมของยูเรเนียม ถึงแม้จะหนักกว่าอะตอมไฮโดรเจน 230 เท่า แต่ก็มีขนาดใหญ่กว่าเพียงสามเท่า น้ำหนักของอะตอมแสดงเป็นหน่วยของมวลอะตอมและแสดงเป็น u อะตอมประกอบด้วยอนุภาคขนาดเล็กกว่าที่เรียกว่าอนุภาคย่อย ธาตุหลัก ได้แก่ โปรตอน (ประจุบวก) นิวตรอน (เป็นกลางทางไฟฟ้า) และ >lsktrons (ประจุลบ "มีประจุ) การสะสมของ nrounons และนิวตรอนก่อตัวเป็นนิวเคลียสในใจกลางอะตอมของ >lsmston ทั้งหมด (ยกเว้นไฮโดรเจนซึ่ง มีโปรตอนเพียงตัวเดียว) "อิเล็กตรอน" หมุนรอบตัว! นิวเคลียสที่ระยะห่างจากมันบ้าง เทียบได้กับ pa (การวัดของอะตอม | (เช่น ถ้านิวเคลียสของอะตอมฮีเลียมมีขนาดเท่ากับลูกเทนนิส อิเล็กตรอนก็จะอยู่ห่างจากมัน 6 กม. มี 112 หลากหลายชนิดอะตอมให้มากที่สุดเท่าที่มีองค์ประกอบในตารางธาตุ อะตอมของธาตุมีความโดดเด่นด้วยเลขอะตอมและ มวลอะตอม. นิวเคลียสของอะตอม มวลของอะตอมส่วนใหญ่เกิดจากนิวเคลียสที่ค่อนข้างหนาแน่น I (โรตอนและนิวตรอนมีมวลมากกว่าอิเล็กตรอนประมาณ 1K4 () เท่า เนื่องจากการวิ่งมีประจุบวกและนิวตรอนเป็นกลาง นิวเคลียสของอะตอมจึงมีประจุบวกเสมอ เนื่องจากประจุตรงข้ามดึงดูดกัน นิวเคลียสจึงเก็บอิเล็กตรอนไว้ใน โคจร รันและนิวตรอนประกอบด้วยอนุภาคที่เล็กกว่าควาร์ก สู่เบื้องหลังในอะตอมกำหนดความไม่รู้ทางเคมีของมัน H oshichis จากดาวเคราะห์ของระบบสุริยะเซลล์ประสาทจะหมุนรอบนิวเคลียสแบบสุ่ม oiMiiMi หรือระยะทางคงที่จากนิวเคลียสเช่น IVH "oSyulochki" เอาชนะแรงดึงดูดของนิวเคลียสที่มีประจุบวก ในอะตอมที่เป็นกลาง ประจุบวกของอิเล็กตรอนจะทำให้ประจุบวกของโปรตอนในนิวเคลียสสมดุล ดังนั้นการกำจัดหรือการเพิ่มอิเล็กตรอนหนึ่งตัวใน agome ทำให้เกิดไอออนที่มีประจุ เปลือกอิเล็กตรอนอยู่ห่างจากนิวเคลียสเป็นระยะทางคงที่ ขึ้นอยู่กับระดับพลังงาน แต่ละเชลล์มีหมายเลข นับจากแกน ใน agome มีเปลือกหอยไม่เกินเจ็ดชิ้นและแต่ละอันมีได้เท่านั้น ตัวเลขที่แน่นอนอิเล็กตรอน หากมีพลังงานเพียงพอ อิเล็กตรอนก็สามารถกระโดดจากเปลือกหนึ่งไปยังอีกชั้นหนึ่งได้ เมื่อมันกระทบกับเปลือกด้านล่างอีกครั้ง มันจะปล่อยรังสีออกมาในรูปของโฟตอน อิเล็กตรอนอยู่ในกลุ่มอนุภาคที่เรียกว่าเลปตอน และปฏิปักษ์ของมันถูกเรียกว่าโพซิตรอน

ปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์ ในการระเบิดของนิวเคลียร์ ตัวอย่างเช่น ayumnoi oomba นิวตรอนชนกับนิวเคลียสยูเรเนียม 23b (นั่นคือ นิวเคลียสที่มีจำนวนโปรตอนและนิวตรอนทั้งหมดเท่ากับ ? 35) ที่: นอม นิวตรอนถูกดูดกลืนและสร้างยูเรเนียมขึ้น 236 นิวเคลียสไม่เสถียรมากและแตกออกเป็นนิวเคลียสที่เล็กกว่า 2 นิวเคลียส ซึ่งปล่อยพลังงานออกมาจำนวนมหาศาลและนิวตรอนหลายตัว เรียกว่า สภาพวิกฤต (ปริมาณยูเรเนียม-235 เกินวิกฤต มวล) จากนั้นจำนวนการชนกันของนิวตรอนจะเพียงพอสำหรับปฏิกิริยาที่จะพัฒนาด้วยความเร็วฟ้าผ่า กล่าวคือ กำลังเกิดขึ้น ปฏิกิริยาลูกโซ่. ที่ เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ความร้อนที่ปล่อยออกมาจากกระบวนการ EUM จะใช้เพื่อทำให้ไอน้ำร้อน ซึ่งขับเคลื่อนเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันที่ผลิตกระแสไฟฟ้า

วิทยาศาสตร์และเทคนิค พจนานุกรมสารานุกรม .

คำพ้องความหมาย:

ดูว่า "ATOM" ในพจนานุกรมอื่นๆ คืออะไร:

อะตอมอะตอม และ... พจนานุกรมการสะกดคำภาษารัสเซีย

- (อะตอมกรีก จากส่วนเชิงลบ และ tome แผนก tomos ส่วน) อนุภาคเล็ก ๆ ที่ไม่สามารถแบ่งได้เป็นอนันต์ ซึ่งประกอบเป็นร่างกายใด ๆ พจนานุกรม คำต่างประเทศรวมอยู่ในภาษารัสเซีย Chudinov A.N. , 1910. ATOM Greek ... พจนานุกรมคำต่างประเทศของภาษารัสเซีย

อะตอม- ม. อะตอม ม. 1. อนุภาคที่เล็กที่สุดของสสารที่แบ่งแยกไม่ได้ อะตอมไม่สามารถเป็นนิรันดร์ได้ Cantemir เกี่ยวกับธรรมชาติ แอมแปร์เชื่อว่าแต่ละอนุภาคของสสาร (อะตอม) ที่แบ่งแยกไม่ได้นั้นมีปริมาณไฟฟ้าอยู่ในตัว DZ 1848 56 8 240. ให้มี… … พจนานุกรมประวัติศาสตร์ของ Gallicisms ของภาษารัสเซีย

- (จากอะตอมของกรีก - แบ่งแยกไม่ได้) อนุภาคที่เป็นส่วนประกอบที่เล็กที่สุดของสสารที่ประกอบขึ้นเป็นทุกสิ่งที่มีอยู่ รวมทั้งวิญญาณ ซึ่งเกิดขึ้นจากอะตอมที่บางที่สุด (Leucippus, Democritus, Epicurus) อะตอมเป็นนิรันดร์ มันไม่เกิดขึ้นและไม่หายไป อยู่ในค่าคงที่ ... ... สารานุกรมปรัชญา

อะตอม- Atom ♦ Atome Etymologically อะตอมเป็นอนุภาคที่แบ่งแยกไม่ได้หรืออนุภาคเพียงเพื่อการแบ่งเก็งกำไร ธาตุที่แบ่งแยกไม่ได้ (อะตอม) ของสสาร Democritus และ Epicurus เข้าใจอะตอมในแง่นี้ นักวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ตระหนักดีว่านี่คือ ... ... พจนานุกรมปรัชญาของ Sponville

- (จากภาษากรีก อะตอมที่แบ่งแยกไม่ได้) อนุภาคที่เล็กที่สุดขององค์ประกอบทางเคมีที่ยังคงคุณสมบัติไว้ ในใจกลางของอะตอมมีนิวเคลียสที่มีประจุบวกซึ่งในมวลอะตอมเกือบทั้งหมดมีความเข้มข้น อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ไปรอบ ๆ ก่อตัวเป็นอิเล็กทรอนิกส์ ... พจนานุกรมสารานุกรมขนาดใหญ่

สามี ภาษากรีก แบ่งแยกไม่ได้; สสารในขอบเขตสุดโต่งของการแตกตัวของมัน ซึ่งเป็นจุดฝุ่นที่มองไม่เห็น ซึ่งร่างกายทั้งหมดประกอบขึ้นเป็นร่าง สารทุกอย่างราวกับมาจากเม็ดทราย | ฝุ่นเล็กๆ นับไม่ถ้วน นับไม่ถ้วน นับไม่ถ้วน | นักเคมีมีคำ ... ... พจนานุกรมต้าเหลียง

ซม … พจนานุกรมคำพ้องความหมาย

อะตอม- (จากภาษากรีก atomos แบ่งแยกไม่ได้). คำว่า ก. ใช้ใน วิทยาศาสตร์สมัยใหม่ในความรู้สึกที่ต่างกัน ในกรณีส่วนใหญ่ ก. เรียกสารเคมีในปริมาณที่จำกัด องค์ประกอบการกระจายตัวของแตรเพิ่มเติมนำไปสู่การสูญเสียความเป็นตัวตนขององค์ประกอบเช่น ไปสู่ความคม ... ... สารานุกรมทางการแพทย์ขนาดใหญ่

อะตอม- อะตอม อะตอมเป็นส่วนหนึ่งของสุนทรพจน์ในฐานะผู้ถืออำนาจเคมีน้อยที่สุดขององค์ประกอบทางเคมีที่ร้องเพลง รูปแบบของอะตอมของVіdomo, sіlkiขององค์ประกอบทางเคมีและїхіzotopіv เป็นกลางทางไฟฟ้า ประกอบด้วยนิวเคลียสและอิเล็กตรอน รัศมีของอะตอม ...... พจนานุกรมสารานุกรม Girnichiy

หนังสือ

อะตอมไฮโดรเจนและเรขาคณิตที่ไม่ใช่แบบยุคลิด, V.A. ฟ็อก. หนังสือเล่มนี้จะผลิตตามคำสั่งซื้อของคุณโดยใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ตามคำสั่ง ทำซ้ำในการสะกดคำของผู้เขียนดั้งเดิมของฉบับปี 2478 (สำนักพิมพ์ "สำนักพิมพ์ ...
อะตอมไฮโดรเจนเป็นอะตอมที่ง่ายที่สุด ความต่อเนื่องของทฤษฎีของ Niels Bohr ส่วนที่ 5 ความถี่ของการแผ่รังสีโฟตอนเกิดขึ้นพร้อมกับความถี่เฉลี่ยของการแผ่รังสีอิเล็กตรอนในช่วงการเปลี่ยนภาพคือ AI Shidlovsky ทฤษฎีอะตอมไฮโดรเจนของบอร์ ("ขนาน" กับวิธีการทางกลควอนตัม) ดำเนินต่อไปตามเส้นทางดั้งเดิมของการพัฒนาฟิสิกส์ ซึ่งปริมาณที่สังเกตได้และไม่สามารถสังเกตได้มีอยู่ร่วมกันในทฤษฎี สำหรับ…

อะตอม(จากอะตอมของกรีก - แบ่งแยกไม่ได้) อนุภาคที่เล็กที่สุดของสารเคมี องค์ประกอบ sv ของมัน เคมีแต่ละชนิด องค์ประกอบสอดคล้องกับชุดของอะตอมบางอย่าง อะตอมขององค์ประกอบหนึ่งหรือองค์ประกอบต่างกันจะก่อตัวเป็นอนุภาคที่ซับซ้อนมากขึ้นด้วยการเกาะติดกัน . เคมีภัณฑ์ทุกชนิด อินอิน (ของแข็ง ของเหลว และก๊าซ) เนื่องจากการสลายตัว การรวมกันของอะตอม อะตอมสามารถมีอยู่ในอิสระ รัฐ (ใน , ). เกาะศักดิ์สิทธิ์ของอะตอมรวมทั้งที่สำคัญที่สุดสำหรับความสามารถของอะตอมในการสร้างสารเคมี การสื่อสารถูกกำหนดโดยคุณสมบัติของโครงสร้าง

ลักษณะทั่วไปของโครงสร้างของอะตอม อะตอมประกอบด้วยนิวเคลียสที่มีประจุบวกล้อมรอบด้วยเมฆที่มีประจุลบ ขนาดของอะตอมโดยรวมถูกกำหนดโดยขนาดของเมฆอิเล็กตรอนและมีขนาดใหญ่เมื่อเทียบกับขนาดของ _nucleus ของอะตอม ( มิติเชิงเส้นอะตอม ~ 10 ~ 8 ซม. นิวเคลียสของมัน ~ 10 "-10" 13 ซม.) เมฆอิเล็กตรอนของอะตอมไม่มีขอบเขตที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัด ดังนั้นขนาดของอะตอมจึงหมายถึง องศามีเงื่อนไขและขึ้นอยู่กับวิธีการกำหนด (ดู) นิวเคลียสของอะตอมประกอบด้วย Z และ N ที่ถือโดยแรงนิวเคลียร์ (ดู) เชิงบวก ค่าใช้จ่ายและค่าลบ ค่าใช้จ่ายเท่ากันใน abs ค่าและเท่ากับ e = 1.60 * 10 -19 C; ไม่มีไฟฟ้า ค่าใช้จ่าย. ประจุนิวเคลียร์ +Ze - หลัก ลักษณะของอะตอมที่กำหนดว่าเป็นของสารเคมีชนิดใดชนิดหนึ่ง ธาตุ. องค์ประกอบในงวด ระบบธาตุ () เท่ากับจำนวนในนิวเคลียส

ในอะตอมที่เป็นกลางทางไฟฟ้า ตัวเลขในเมฆจะเท่ากับตัวเลขในนิวเคลียส อย่างไรก็ตาม ภายใต้เงื่อนไขบางประการ มันอาจสูญเสียหรือยึดติด ในตำแหน่ง หรือปฏิเสธ , เช่น. Li +, Li 2+ หรือ O -, O 2- เมื่อพูดถึงอะตอมขององค์ประกอบบางอย่าง พวกเขาหมายถึงทั้งอะตอมที่เป็นกลางและองค์ประกอบนี้

มวลของอะตอมถูกกำหนดโดยมวลของนิวเคลียสของมัน มวล (9.109 * 10 -28 ก.) น้อยกว่ามวลประมาณ 1840 เท่าหรือ ( 1.67 * 10 -24 ก.) ดังนั้นการมีส่วนร่วมในมวลของอะตอมจึงไม่มีนัยสำคัญ จำนวนทั้งหมดและ A \u003d Z + N ถูกเรียก . และประจุของนิวเคลียสจะถูกระบุตามลำดับ ตัวยกและตัวห้อยทางด้านซ้ายของสัญลักษณ์องค์ประกอบเช่น 23 11 น. มุมมองของอะตอมของธาตุหนึ่งด้วย ค่าบางอย่างน้ำ. . อะตอมของธาตุเดียวกันกับ Z เดียวกันและ N ต่างกันเรียกว่า องค์ประกอบนี้ ความแตกต่างของมวลมีผลเพียงเล็กน้อยต่อสารเคมีของพวกมัน และทางกายภาพ เซนต์วา. ความหมายส่วนใหญ่ ความแตกต่าง () จะสังเกตได้จากญาติที่มีขนาดใหญ่ ความแตกต่างของมวลของอะตอมธรรมดา (), D และ T ค่าที่แน่นอนมวลของอะตอมถูกกำหนดโดยวิธีการ

สถานะนิ่งของอะตอมอิเล็กตรอนหนึ่งตัวมีลักษณะเฉพาะด้วยเลขควอนตัมสี่ตัว: n, l, m l และ m s พลังงานของอะตอมขึ้นอยู่กับ n เท่านั้น และระดับที่มี n ที่กำหนด จะสอดคล้องกับสถานะต่างๆ ที่แตกต่างกันในค่า l, m l , m s . รัฐที่ให้ n และ l มักจะแสดงเป็น 1s, 2s, 2p, 3s ฯลฯ โดยที่ตัวเลขระบุค่าของ l และตัวอักษร s, p, d, f และเพิ่มเติมในภาษาละตินสอดคล้องกับค่า q = 0, 1, 2 , 3, ... จำนวนส่วนต่าง รัฐที่กำหนด n และ q คือ 2(2l + 1) จำนวนชุดค่าผสม m l และ m s . ยอดรวมเดือน ธ.ค. รัฐโดยให้ n คือ คือระดับที่มีค่า n = 1, 2, 3, ... สอดคล้องกับ 2, 8, 18, ..., 2n 2 ธ.ค. . ระดับที่หนึ่งสอดคล้อง (หนึ่งคลื่นฟังก์ชัน) เรียกว่า ไม่เสื่อมสภาพ หากระดับสอดคล้องกับสองหรือมากกว่านั้นเรียกว่า เสื่อมสภาพ (ดู ). ในอะตอม ระดับพลังงานจะลดลงในแง่ของ ล. และ มล. ; ความเสื่อมใน m s เกิดขึ้นโดยประมาณเท่านั้น หากไม่คำนึงถึงปฏิสัมพันธ์ แม่เหล็กหมุน แรงบิดด้วยแม่เหล็ก สนามเนื่องจากการเคลื่อนที่ของวงโคจรในไฟฟ้า ฟิลด์เคอร์เนล (ดู) นี่เป็นผลสัมพัทธภาพ เล็กน้อยเมื่อเปรียบเทียบกับปฏิสัมพันธ์ของคูลอมบ์ แต่มีความสำคัญโดยพื้นฐานเพราะ นำไปสู่การเพิ่มเติม การแบ่งระดับพลังงานซึ่งแสดงออกในรูปแบบของสิ่งที่เรียกว่า โครงสร้างที่ดี

ให้ n, l และ m l กำลังสองของโมดูลัสของฟังก์ชันคลื่นจะกำหนดการกระจายเฉลี่ยสำหรับเมฆอิเล็กตรอนในอะตอม แตกต่าง อะตอมแตกต่างกันอย่างมากในการกระจาย (รูปที่ 2) ดังนั้น สำหรับ l = 0 (s-states) อะตอมจะไม่อยู่ที่ศูนย์กลางของอะตอมและไม่ขึ้นกับทิศทาง (กล่าวคือ มีความสมมาตรแบบทรงกลม) สำหรับสถานะอื่นๆ จะเท่ากับศูนย์ที่จุดศูนย์กลางของอะตอม และขึ้นอยู่กับทิศทาง

ข้าว. 2. รูปแบบของเมฆอิเล็กตรอนสำหรับสถานะต่างๆ ของอะตอม

ในอะตอมหลายอิเล็กตรอนเนื่องจากไฟฟ้าสถิตร่วมกัน การขับไล่ช่วยลดการเชื่อมต่อกับนิวเคลียสได้อย่างมาก ตัวอย่างเช่น พลังงานของการแยกออกจาก He + คือ 54.4 eV ในอะตอม He ที่เป็นกลาง จะน้อยกว่ามาก - 24.6 eV สำหรับอะตอมที่หนักกว่า พันธะจะอยู่ภายนอก ด้วยแกนกลางที่อ่อนแอกว่า บทบาทที่สำคัญในอะตอมของอิเล็กตรอนจำนวนมากนั้นมีความเฉพาะเจาะจง ที่เกี่ยวข้องกับการแยกไม่ออกและความจริงที่ว่าพวกเขาเชื่อฟังตาม Krom ในแต่ละตัวเลขควอนตัมสี่ตัวนั้นไม่สามารถมีได้มากกว่าหนึ่งตัว สำหรับอะตอมที่มีอิเล็กตรอนหลายตัว ควรพูดถึงอะตอมทั้งหมดเท่านั้นในภาพรวม อย่างไรก็ตาม โดยประมาณ ในสิ่งที่เรียกว่า การประมาณหนึ่งอิเล็กตรอน สามารถพิจารณาแยกและกำหนดลักษณะแต่ละสถานะของอิเล็กตรอนหนึ่งตัว (วงโคจรที่แน่นอน อธิบายโดยฟังก์ชันที่สอดคล้องกัน) ด้วยชุดของสี่ ตัวเลขควอนตัม n, l, m l และ m s ชุดที่ 2(2l + 1) ในสถานะที่กำหนด n และ l จะสร้างเปลือกอิเล็กตรอน (เรียกอีกอย่างว่าระดับย่อย, เปลือกย่อย); ถ้าสถานะทั้งหมดเหล่านี้ถูกครอบครอง เชลล์จะถูกเรียก เต็ม (ปิด). ชุดของ 2p 2 สถานะที่มี n เหมือนกันแต่ต่างกัน l สร้างเลเยอร์อิเล็กทรอนิกส์ (เรียกอีกอย่างว่าระดับ, เปลือก) สำหรับ n = 1, 2, 3, 4, ... เลเยอร์จะแสดงด้วยสัญลักษณ์ K, L, M, N, ... ตัวเลขในเปลือกและชั้นเมื่อเติมให้ครบถ้วนจะแสดงในตาราง:

ระหว่างสถานะนิ่งในอะตอมเป็นไปได้ เมื่อย้ายจากเพิ่มเติม ระดับสูงพลังงาน E ผม ไปยัง E ที่ต่ำกว่า E k อะตอมให้พลังงาน (E ผม - E k) ในระหว่างการเปลี่ยนสถานะย้อนกลับจะได้รับ ในระหว่างการแผ่รังสี อะตอมจะปล่อยหรือดูดซับควอนตัมแม่เหล็กไฟฟ้า การแผ่รังสี (โฟตอน) เป็นไปได้และเมื่ออะตอมให้หรือรับพลังงานในการโต้ตอบ กับอนุภาคอื่นๆ ที่ชนกัน (เช่น ใน) หรือสัมพันธ์กันในระยะยาว (ใน คุณสมบัติทางเคมีถูกกำหนดโดยโครงสร้างของภายนอก) เปลือกอิเล็กตรอนอะตอมซึ่งมีพันธะค่อนข้างอ่อน (จับพลังงานจากหลาย eV เป็นหลายสิบ eV) โครงสร้างภายนอก เปลือกของอะตอมเคมี องค์ประกอบของหนึ่งกลุ่ม (หรือกลุ่มย่อย) เป็นระยะ ๆ ระบบที่คล้ายคลึงกันซึ่งกำหนดความคล้ายคลึงกันของสารเคมี เซนต์ในองค์ประกอบเหล่านี้ ด้วยการเพิ่มจำนวนในเปลือกเติมพลังงานผูกมัดของพวกเขาจะเพิ่มขึ้นตามกฎ สูงสุด มีพลังงานยึดเหนี่ยวอยู่ในเปลือกปิด ดังนั้นอะตอมที่มีหนึ่งหรือหลายอะตอม ในส่วนต่อเติมบางส่วน เชลล์ให้พวกเขาในเคมี อำเภอ อะตอมถึงแหลมไครเมียหายไปหนึ่งหรือหลายอัน สำหรับการก่อตัวของส่วนขยายปิด เปลือกมักจะยอมรับพวกเขา อะตอมที่มีนามสกุลปิด เปลือกภายใต้สภาวะปกติไม่เข้าสู่สารเคมี อำเภอ

โครงสร้างภายใน เปลือกของอะตอม to-rykh เชื่อมต่อกันอย่างแน่นหนามากขึ้น (พลังงานผูกมัด 10 2 -10 4 eV) จะปรากฏขึ้นเมื่อมีการโต้ตอบเท่านั้น อะตอมที่มีอนุภาคเร็วและโฟตอนพลังงานสูง ปฏิสัมพันธ์ดังกล่าว กำหนดลักษณะของรังสีเอกซ์และการกระเจิงของอนุภาค ( , ) โดยอะตอม (ดู ) มวลของอะตอมเป็นตัวกำหนดทางกายภาพของมัน St-va เป็นแรงกระตุ้นจลนศาสตร์ พลังงาน. จากเครื่องกลและแม็กที่เกี่ยวข้อง และไฟฟ้า ช่วงเวลาของนิวเคลียสของอะตอมขึ้นอยู่กับทางกายภาพที่ละเอียดอ่อน ผลกระทบ (ขึ้นอยู่กับความถี่ของรังสีซึ่งกำหนดการพึ่งพาดัชนีการหักเหของแสงของสารที่เกี่ยวข้องกับอะตอมในนั้น ความสัมพันธ์ที่ใกล้ชิดระหว่างคุณสมบัติทางแสงของอะตอมและคุณสมบัติทางไฟฟ้าของมันนั้นเด่นชัดเป็นพิเศษในสเปกตรัมแสง

===
ใช้ วรรณกรรมสำหรับบทความ "อะตอม": Karapetyants M. Kh. , Drakin S. I. , โครงสร้าง, 3rd ed., M. , 1978; E. V. Schloeki, Atomic Physics, 7th ed., vol. 1-2, M. , 1984. M. A. Elyashevich

หน้าหนังสือ "อะตอม"เตรียมจากวัสดุ

อะตอม

(จากอะตอมของกรีก - แบ่งแยกไม่ได้) อนุภาคที่เล็กที่สุดของสารเคมี องค์ประกอบผู้ให้บริการของ sv ของเขา เคมีแต่ละชนิด องค์ประกอบที่สอดคล้องกับชุดของ A บางตัวเชื่อมต่อกัน A. ขององค์ประกอบหนึ่งหรือองค์ประกอบที่แตกต่างกันก่อให้เกิดอนุภาคที่ซับซ้อนมากขึ้นเป็นต้น โมเลกุล เคมีภัณฑ์ทุกชนิด อินอิน (ของแข็ง ของเหลว และก๊าซ) เนื่องจากการสลายตัว การผสมผสานของ ก. ระหว่างกัน ก. อาจมีอยู่อย่างเสรี สถานะ (ในแก๊ส, พลาสม่า) Saint-va A. รวมถึงความสามารถที่สำคัญที่สุดสำหรับเคมี A. ในการสร้างสารเคมี การสื่อสารถูกกำหนดโดยคุณสมบัติของโครงสร้าง

ลักษณะทั่วไปของโครงสร้างของอะตอม ก. ประกอบด้วยนิวเคลียสที่มีประจุบวกล้อมรอบด้วยกลุ่มเมฆอิเล็กตรอนที่มีประจุลบ ขนาดของ A. โดยรวมถูกกำหนดโดยขนาดของเมฆอิเล็กตรอนและมีขนาดใหญ่เมื่อเปรียบเทียบกับขนาดของแกน A ^ (ขนาดเชิงเส้นของ A คือ ~ 10-8 ซม. นิวเคลียสคือ ~ 10"-10" 13 ซม.) เมฆอิเล็กทรอนิกส์ของ A. ไม่มีขอบเขตที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัด ดังนั้นขนาดของ A. จึงมีค่าเฉลี่ย องศามีเงื่อนไขและขึ้นอยู่กับวิธีการกำหนด (ดู รัศมีอะตอม)นิวเคลียสของ A. ประกอบด้วยโปรตอน Z และ N นิวตรอนที่ยึดเข้าด้วยกันโดยแรงนิวเคลียร์ (ดู นิวเคลียสของอะตอม)เชิงบวก ประจุโปรตอนและประจุลบ ประจุอิเล็กตรอนจะเท่ากันใน abs ค่าและเท่ากับ e = 1.60 * 10 -19 C; ไม่มีไฟฟ้า ค่าใช้จ่าย. ประจุนิวเคลียร์ +Ze - หลัก ลักษณะของ A. ซึ่งกำหนดว่าเป็นของสารเคมีบางชนิด ธาตุ. เลขลำดับขององค์ประกอบในช่วงเวลา กับระบบ Mendeleev (เลขอะตอม) เท่ากับจำนวนโปรตอนในนิวเคลียส

ในบรรยากาศที่เป็นกลางทางไฟฟ้า จำนวนอิเล็กตรอนในเมฆจะเท่ากับจำนวนโปรตอนในนิวเคลียส อย่างไรก็ตาม ภายใต้เงื่อนไขบางประการ อิเล็กตรอนสามารถสูญเสียหรือได้รับอิเล็กตรอน ในตำแหน่ง หรือปฏิเสธ ไอออน ตัวอย่างเช่น Li +, Li 2+ หรือ O -, O 2- เมื่อพูดถึง A. ขององค์ประกอบบางอย่าง พวกเขาหมายถึงทั้ง A เป็นกลางและองค์ประกอบนี้

มวลของ A. ถูกกำหนดโดยมวลของนิวเคลียสของมัน มวลของอิเล็กตรอน (9.109 * 10 -28 g) จะน้อยกว่ามวลของโปรตอนหรือนิวตรอนประมาณ 1840 เท่า (1.67 * 10 -24 g) ดังนั้นการมีส่วนร่วมของอิเล็กตรอนต่อมวลของ A จึงไม่มีนัยสำคัญ จำนวนโปรตอนและนิวตรอนทั้งหมด A = Z + Nเรียกว่า จำนวนมวล มวลจำนวนและประจุของนิวเคลียสจะถูกระบุตามลำดับ ตัวยกและตัวห้อยทางด้านซ้ายของสัญลักษณ์องค์ประกอบเช่น 23 11 น. ประเภทของอะตอมของธาตุหนึ่งที่มีค่า Nnaz ที่แน่นอน นิวไคลด์ ก. ธาตุเดียวกันกับ Z เดียวกันและ Nnaz ต่างกัน ไอโซโทปของธาตุนี้ ความแตกต่างในมวลของไอโซโทปมีผลเพียงเล็กน้อยต่อเคมีของพวกมัน และทางกายภาพ เซนต์วา. ความแตกต่างเฉลี่ยส่วนใหญ่ ( ผลกระทบของไอโซโทป) สังเกตพบในไอโซโทปไฮโดรเจนเนื่องจากสัมพัทธ์ขนาดใหญ่ ความแตกต่างของมวลของอะตอมธรรมดา (โพรเทียม), ดิวเทอเรียม D และทริเทียม T. ค่าที่แน่นอนของมวลของ A. ถูกกำหนดโดยวิธีแมสสเปกโตรเมตรี

สถานะควอนตัมของอะตอม เนื่องจากมีขนาดเล็กและมีมวลมาก นิวเคลียสของอะตอมจึงประมาณได้ว่าเป็นจุดและพักอยู่ที่ศูนย์กลางมวลของอะตอม และเราสามารถพิจารณาว่าอะตอมเป็นระบบของอิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่ไปรอบๆ จุดศูนย์กลางที่ไม่เคลื่อนที่ได้ - นิวเคลียส. พลังงานทั้งหมดของระบบดังกล่าวเท่ากับผลรวมของจลนศาสตร์ พลังงาน T ของอิเล็กตรอนทั้งหมดและพลังงานศักย์ U ซึ่งเป็นผลรวมของพลังงานดึงดูดของอิเล็กตรอนโดยนิวเคลียสและพลังงานของการผลักกันของอิเล็กตรอนจากกันและกัน ก. ปฏิบัติตามกฎหมาย กลศาสตร์ควอนตัม; หลักของเขา ลักษณะเป็นระบบควอนตัม - พลังงานทั้งหมด อี -รับได้เพียงค่าเดียวของอนุกรมแบบแยกส่วน อี 1< Е 2 < Е 3 <> ...; อินเตอร์ ก. ไม่สามารถมีค่าพลังงานได้ ค่า "ที่อนุญาต" แต่ละค่าของ E สอดคล้องกับค่าหนึ่งหรือหลายค่า สถานะนิ่ง (ด้วยพลังงานที่ไม่เปลี่ยนแปลงตามเวลา) ของ A. พลังงาน E สามารถเปลี่ยนได้เฉพาะในการกระโดด - โดยการเปลี่ยนแปลงควอนตัมของ A. จากสถานะคงที่หนึ่งไปอีกสถานะหนึ่ง ด้วยวิธีการของกลศาสตร์ควอนตัม เราสามารถคำนวณ E ได้อย่างแม่นยำสำหรับอะตอมของอิเล็กตรอนหนึ่งตัว - ไฮโดรเจนและอะตอมที่คล้ายไฮโดรเจน: E \u003d ChhcRZ 2 / n 2,>ที่ไหน ชม-ค่าคงที่พลังค์ กับ-ความเร็วของแสงจำนวนเต็ม n= 1, 2, 3, ... กำหนดค่าที่ไม่ต่อเนื่องของพลังงานและเรียกว่า หมายเลขควอนตัมหลัก Rydberg R- ค่าคงที่ ( hcr = 13.6 อีวี). เมื่อใช้ f-la เพื่อแสดงระดับพลังงานที่ไม่ต่อเนื่องของอิเล็กตรอน A หนึ่งตัว เขียนอยู่ในรูปแบบ:

ที่ไหน เต้ ->มวลอิเล็กตรอน -ไฟฟ้า ค่าคงที่ ค่าที่เป็นไปได้ "ที่อนุญาต" ของพลังงานของอิเล็กตรอนใน A. จะแสดงเป็นไดอะแกรมของระดับพลังงาน - เส้นตรงในแนวนอน ระยะห่างระหว่างที่สอดคล้องกับความแตกต่างของค่าพลังงานเหล่านี้ (รูปที่ 1) . สูงสุด ระดับต่ำ E 1 สอดคล้องกับพลังงานที่ต่ำที่สุดที่เรียกว่า หลักที่เหลือทั้งหมด - ตื่นเต้น เรียกว่าเหมือนกัน. รัฐ (พื้นดินและ X ตื่นเต้น X ถึงไครเมียสอดคล้องกับระดับพลังงานที่ระบุ ด้วยระดับที่เพิ่มขึ้นพวกมันเข้าหากันและที่ พลังงานอิเล็กตรอนเข้าใกล้ค่าที่สอดคล้องกับอิเล็กตรอนอิสระ (พัก) ที่ถูกลบออกจาก A สถานะควอนตัมของ A ด้วยพลังงาน E ถูกอธิบายโดยฟังก์ชันคลื่นโดยสมบูรณ์ โดยที่ r คือเวกเตอร์รัศมีของอิเล็กตรอนที่สัมพันธ์กับนิวเคลียส ผลคูณเท่ากับความน่าจะเป็นที่จะพบอิเล็กตรอนในปริมาตร ดีวี,เช่น -ความหนาแน่นของความน่าจะเป็น ( ความหนาแน่นของอิเล็กตรอน)ฟังก์ชันคลื่นถูกกำหนดโดยสมการชโรดิงเงอร์ = โดยที่ R คือตัวดำเนินการพลังงานทั้งหมด (ฮามิลโทเนียน)

นอกจากพลังงานแล้ว การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนรอบนิวเคลียส (การเคลื่อนที่แบบโคจร) ยังมีลักษณะเฉพาะด้วยโมเมนตัมเชิงมุมของวงโคจร (โมเมนตัมเชิงกลของวงโคจร) M 1 ; กำลังสองของขนาดของมันสามารถรับค่าที่กำหนดโดยจำนวนควอนตัมวงโคจร l = 0, 1, 2, ...; , ที่ไหน . สำหรับค่าที่กำหนดและจำนวนควอนตัม l สามารถรับค่าได้ตั้งแต่ 0 ถึง (และ 1) การฉายภาพโมเมนตัมของวงโคจรบนแกน z บางตัวยังใช้ชุดค่าที่ไม่ต่อเนื่อง M lz = โดยที่ m l เป็นตัวเลขควอนตัมแม่เหล็กที่มีค่าไม่ต่อเนื่องจาก P l ถึง +l(-l,.. . - 1, O, 1, .. . + l), ทั้งหมด 2l+1 ค่า Axis z สำหรับ A. ในกรณีที่ไม่มี ext กองกำลังถูกเลือกโดยพลการและโดยมาก สนามตรงกับทิศทางของเวกเตอร์ความแรงของสนาม อิเล็กตรอนยังมีโมเมนตัมเชิงมุมของตัวเอง - หมุนและสปินแม็กที่เกี่ยวข้อง ช่วงเวลา. สปินเมคสแควร์ ช่วงเวลา M S 2 =S(S>+ + 1) ถูกกำหนดโดยหมายเลขควอนตัมสปิน S= 1/2 และการฉายภาพของช่วงเวลานี้บนแกน z sz==-จำนวนควอนตัม s,>รับค่าครึ่งจำนวนเต็ม s = 1 / 2 >และ ส=

ข้าว. 1. ระดับพลังงานของอะตอมไฮโดรเจน ( เส้นแนวนอน) และออปติคัล การเปลี่ยนภาพ (เส้นแนวตั้ง) ด้านล่างเป็นส่วนหนึ่งของสเปกตรัมการปล่อยอะตอมของไฮโดรเจน - เส้นสเปกตรัมสองชุด เส้นประแสดงความสอดคล้องกันของเส้นและการเปลี่ยนผ่านของอิเล็กตรอน

สถานะนิ่งของอิเล็กตรอน A หนึ่งตัวมีลักษณะเฉพาะด้วยเลขควอนตัมสี่ตัว: n, l, m l และ m s พลังงาน A. ไฮโดรเจนขึ้นอยู่กับ .เท่านั้น พีและระดับที่มี p ที่กำหนดจะสอดคล้องกับจำนวนสถานะที่แตกต่างกันในค่า l, m l , ส. >รัฐที่ให้ pi l มักจะแสดงเป็น 1s, 2s, 2p, 3sเป็นต้น โดยที่ตัวเลขระบุค่าของ l และตัวอักษร s p, d, f และเพิ่มเติมในอักษรละตินสอดคล้องกับค่าของ d \u003d 0, 1, 2, 3, ... จำนวนการสลายตัว รัฐโดยให้ pi d เท่ากับ 2(2l+ 1) จำนวนชุดค่าผสม m l และ m s . ยอดรวมเดือน ธ.ค. รัฐที่มีสิทธิได้รับ คือระดับที่มีค่า n = 1, 2, 3, ... สอดคล้องกับ 2, 8, 18, ..., 2n 2 ธ.ค. รัฐควอนตัม ระดับที่หนึ่งสอดคล้อง (หนึ่งคลื่นฟังก์ชัน) เรียกว่า ไม่เสื่อมสภาพ หากระดับสอดคล้องกับสถานะควอนตัมตั้งแต่สองสถานะขึ้นไป ระดับนั้นจะถูกเรียก เสื่อมสภาพ (ดู ความเสื่อมของระดับพลังงาน)ในอะตอมของไฮโดรเจน ระดับพลังงานจะลดลงในแง่ของ l และ m l ; ความเสื่อมใน m s เกิดขึ้นโดยประมาณเท่านั้น หากไม่คำนึงถึงปฏิสัมพันธ์ แม่เหล็กหมุน โมเมนต์ของอิเล็กตรอนกับแม่เหล็ก สนามเนื่องจากการโคจรของอิเล็กตรอนในไฟฟ้า ฟิลด์เคอร์เนล (ดู ปฏิสัมพันธ์แบบสปิน-ออร์บิท)นี่เป็นผลสัมพัทธภาพ เล็กน้อยเมื่อเปรียบเทียบกับปฏิสัมพันธ์ของคูลอมบ์ แต่มีความสำคัญโดยพื้นฐาน เพราะมันนำไปสู่การเพิ่มเติม การแยกระดับพลังงานซึ่งแสดงออกในสเปกตรัมอะตอมในรูปแบบของสิ่งที่เรียกว่า โครงสร้างที่ดี

ให้ n, l และ m l กำลังสองของโมดูลัสของฟังก์ชันคลื่นกำหนดการกระจายเฉลี่ยของความหนาแน่นของอิเล็กตรอนสำหรับเมฆอิเล็กตรอนใน A แตกต่าง สถานะควอนตัมของ A. ของไฮโดรเจนแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญในการกระจายความหนาแน่นของอิเล็กตรอน (รูปที่ 2) ดังนั้น สำหรับ l = 0 (สถานะ s) ความหนาแน่นของอิเล็กตรอนจะไม่เท่ากับศูนย์ที่ศูนย์กลางของอะตอมและไม่ขึ้นกับทิศทาง (กล่าวคือ มีความสมมาตรทรงกลม) สำหรับสถานะที่เหลือ จะเท่ากับศูนย์ที่ ศูนย์กลางของอะตอมและขึ้นอยู่กับทิศทาง

ข้าว. 2. รูปร่างของเมฆอิเล็กตรอนสำหรับสถานะต่างๆ ของอะตอมไฮโดรเจน

ในหลายอิเล็กตรอน A. เนื่องจากไฟฟ้าสถิตร่วมกัน การขับไล่อิเล็กตรอนช่วยลดการเชื่อมต่อกับนิวเคลียสได้อย่างมาก ตัวอย่างเช่น พลังงานของการแยกอิเล็กตรอนออกจาก He + ion คือ 54.4 eV ในอะตอม He ที่เป็นกลาง จะมีค่าน้อยกว่ามาก - 24.6 eV สำหรับการเชื่อมต่อ A. ที่หนักกว่า ext. อิเล็กตรอนที่มีนิวเคลียสจะอ่อนแอกว่า บทบาทสำคัญในอิเล็กตรอนหลายตัว ก. มีบทบาทเฉพาะ แลกเปลี่ยนปฏิสัมพันธ์ที่เกี่ยวข้องกับการแยกแยะไม่ได้ของอิเล็กตรอนและความจริงที่ว่าอิเล็กตรอนเชื่อฟัง หลักการของเปาลีตาม Krom ในแต่ละสถานะควอนตัมซึ่งมีตัวเลขควอนตัมสี่ตัวไม่มีอิเล็กตรอนมากกว่าหนึ่งตัว สำหรับอิเล็กตรอน A จำนวนมาก ควรพูดเกี่ยวกับสถานะควอนตัมของ A ทั้งหมดโดยรวมเท่านั้น อย่างไรก็ตาม โดยประมาณ ในสิ่งที่เรียกว่า การประมาณหนึ่งอิเล็กตรอน สามารถพิจารณาสถานะควอนตัมของอิเล็กตรอนแต่ละตัวและกำหนดลักษณะแต่ละสถานะอิเล็กตรอนได้ (ค่าที่แน่นอน วงโคจรอธิบายโดยฟังก์ชันที่เกี่ยวข้อง) โดยชุดตัวเลขควอนตัมสี่ตัว n, l, m l และ ส.>ชุดอิเล็กตรอน 2(2l + 1) ในสถานะที่กำหนด pi l จะสร้างเปลือกอิเล็กตรอน (เรียกอีกอย่างว่า sublevel, subshell); ถ้าสถานะทั้งหมดเหล่านี้ถูกครอบครองโดยอิเล็กตรอนจะเรียกว่าเปลือก เต็ม (ปิด). รวม รัฐที่มี n เหมือนกัน แต่ l ต่างกันสร้างเลเยอร์อิเล็กทรอนิกส์ (เรียกอีกอย่างว่าระดับ, เปลือก) สำหรับ n= 1, 2, 3, 4, ... เลเยอร์แสดงด้วยสัญลักษณ์ ถึง,แอล, เอ็ม, ยังไม่มีข้อความ... จำนวนอิเล็กตรอนในเปลือกและชั้นที่เติมเต็มแสดงไว้ในตาราง:

ความแรงของพันธะของอิเล็กตรอนใน A. คือ พลังงานที่ต้องส่งให้อิเล็กตรอนเพื่อเอาออกจาก A. จะลดลงเมื่อเพิ่ม n และในค่าที่กำหนด พี - สเพิ่มขึ้นในลิตร ลำดับที่เปลือกและชั้นเต็มไปด้วยอิเล็กตรอนในอะตอมที่ซับซ้อนเป็นตัวกำหนดรูปแบบทางอิเล็กทรอนิกส์ นั่นคือการกระจายของอิเล็กตรอนเหนือเปลือกในสถานะพื้นดิน (ไม่ตื่นเต้น) ของอะตอมนี้และไอออนของมัน ด้วยการเติมดังกล่าว อิเล็กตรอนที่มีค่าที่เพิ่มขึ้นของ และ และ / จะถูกผูกมัดตามลำดับ ตัวอย่างเช่น สำหรับ A. ไนโตรเจน (Z \u003d 7) และไอออนของมัน N +, N 2+, N 3+, N 4+, N 5+ และ N 6+ การกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์ตามลำดับ: คือ 2 2s 2 2p 3 ; คือ 2 2s 2 2p 2 ; คือ 2 2s 2 2p; คือ 2 2s 2 ; คือ 2 2 วินาที; คือ 2 ; คือ (จำนวนอิเล็กตรอนในแต่ละเปลือกจะถูกระบุโดยดัชนีด้านบนขวา) โครงแบบอิเล็กทรอนิกส์แบบเดียวกับของไนโตรเจนไอออนมีองค์ประกอบ A. เป็นกลางที่มีจำนวนอิเล็กตรอนเท่ากัน: C, B, Be, Li, He, H (Z = 6, 5, 4, 3, 2, 1) เริ่มจาก n = 4 ลำดับการเติมเปลือกจะเปลี่ยน: อิเล็กตรอนที่มีขนาดใหญ่ พีแต่ l ที่เล็กกว่ากลายเป็นพันธะที่แน่นแฟ้นกว่าอิเล็กตรอนที่มี l ที่เล็กกว่าและใหญ่กว่า (กฎของ Klechkovsky) เป็นต้น อิเล็กตรอน 4s ถูกผูกไว้แน่นกว่าอิเล็กตรอน 3d และเปลือก 4s จะถูกเติมก่อนแล้วจึง 3d.เมื่อเติมเปลือกหอย 3d, 4d, 5dได้รับกลุ่มขององค์ประกอบการเปลี่ยนแปลงที่สอดคล้องกัน เมื่อเติม 4f-และเปลือก 5f - ตามลำดับ แลนทาไนด์ และ . ลำดับการบรรจุมักจะสอดคล้องกับผลรวมของจำนวนควอนตัมที่เพิ่มขึ้น (n + l ); หากผลรวมเหล่านี้เท่ากับสองเชลล์ขึ้นไป เชลล์ที่มี u น้อยกว่าจะถูกเติมก่อน มีร่องรอย. ลำดับของการเติมเปลือกอิเล็กตรอน:

ในแต่ละช่วงเวลา การกำหนดค่าอิเล็กตรอนของก๊าซมีตระกูล สูงสุด จำนวนอิเล็กตรอนและบรรทัดสุดท้ายแสดงค่าของ n + l อย่างไรก็ตาม มีการเบี่ยงเบนจากลำดับการเติมนี้ (สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับการเติมเปลือก โปรดดูที่ ระบบธาตุองค์ประกอบทางเคมี)

ระหว่างสถานะนิ่งใน A. เป็นไปได้ การเปลี่ยนแปลงของควอนตัมเมื่อเคลื่อนที่จากระดับพลังงานที่สูงขึ้น E ผม ไปเป็นระดับที่ต่ำกว่า E k A. ให้พลังงานออก (E ผม H E k) จะได้รับในช่วงการเปลี่ยนภาพย้อนกลับ ในระหว่างการเปลี่ยนสถานะการแผ่รังสี A. จะปล่อยหรือดูดซับควอนตัมแม่เหล็กไฟฟ้า การแผ่รังสี (โฟตอน) นอกจากนี้ยังเป็นไปได้เมื่อ A. ให้หรือรับพลังงานในระหว่างการโต้ตอบ กับอนุภาคอื่นๆ ที่ชนกัน (เช่น ในก๊าซ) หรือเกี่ยวข้องอย่างถาวร (ในโมเลกุล ของเหลว และ ของแข็ง). ในก๊าซปรมาณูอันเป็นผลมาจากการชนกันของอิสระ A. ด้วยอนุภาคอื่น มันสามารถไปถึงระดับพลังงานอื่น - สัมผัสกับการชนกันแบบไม่ยืดหยุ่น ในการชนกันแบบยืดหยุ่น จลนพลศาสตร์เท่านั้นที่เปลี่ยนแปลง สมมุติฐานพลังงาน การเคลื่อนไหวของ A. และความสมบูรณ์ของมัน พลังงาน E ยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ไม่ยืดหยุ่นชนกัน ก. ด้วยอิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่อย่างรวดเร็ว ทำให้ ก. เป็นจลนพลศาสตร์ของมัน พลังงาน - การกระตุ้นของ A. โดยผลกระทบของอิเล็กตรอน - หนึ่งในวิธีการกำหนดระดับพลังงานของ A.

โครงสร้างของอะตอมและคุณสมบัติของสารเคมี. หมู่เกาะเซนต์ถูกกำหนดโดยโครงสร้างภายนอก เปลือกอิเล็กทรอนิกส์ของ A. ซึ่งอิเล็กตรอนถูกผูกมัดค่อนข้างอ่อน (จับพลังงานจาก eV สองสามถึงหลายสิบ eV) โครงสร้างภายนอก เชลล์ ก. เคมี. องค์ประกอบของหนึ่งกลุ่ม (หรือกลุ่มย่อย) เป็นระยะ ๆ ระบบที่คล้ายคลึงกันซึ่งกำหนดความคล้ายคลึงกันของสารเคมี เซนต์ในองค์ประกอบเหล่านี้ ด้วยการเพิ่มจำนวนอิเล็กตรอนในเปลือกเติม ตามกฎแล้ว พลังงานยึดเหนี่ยวของพวกมันจะเพิ่มขึ้น สูงสุด พลังงานยึดเหนี่ยวถูกครอบครองโดยอิเล็กตรอนในเปลือกปิด ดังนั้น ก. อย่างใดอย่างหนึ่งหรือหลายอย่าง อิเล็กตรอนในส่วนต่อเติมบางส่วน เชลล์ให้พวกเขาในเคมี อำเภอ A. แหลมไครเมียหายไปหนึ่งหรือหลายอัน อิเล็กตรอนเพื่อสร้างส่วนต่อปิด เปลือกมักจะยอมรับพวกเขา แต่. ก๊าซมีตระกูลมีปิดต่อ เปลือกภายใต้สภาวะปกติไม่เข้าสู่สารเคมี อำเภอ

โครงสร้างภายใน ก. เปลือกอิเล็กตรอนกับริคถูกผูกมัดอย่างแน่นหนากว่ามาก (จับพลังงาน 10 2 -10 4 eV) แสดงออกด้วยปฏิกิริยาเท่านั้น ก. มีอนุภาคเร็วและโฟตอนพลังงานสูง ปฏิสัมพันธ์ดังกล่าว กำหนดลักษณะของสเปกตรัมเอ็กซ์เรย์และการกระเจิงของอนุภาค (อิเล็กตรอน นิวตรอน) โดยคลื่นอะตอม (ดู วิธีการเลี้ยวเบน)มวลของ A. เป็นตัวกำหนดลักษณะทางกายภาพของมัน St-va เป็นแรงกระตุ้นจลนศาสตร์ พลังงาน. จากเครื่องกลและแม็กที่เกี่ยวข้อง และไฟฟ้า ช่วงเวลาของนิวเคลียส A. ขึ้นอยู่กับทางกายภาพที่ละเอียดอ่อนบางอย่าง ผลกระทบ (NMR, NQR, โครงสร้างไฮเปอร์ไฟน์ของเส้นสเปกตรัม, cm สเปกโตรสโคปี)

อ่อนแอกว่าเคมี การเชื่อมต่อไฟฟ้าสถิต ปฏิสัมพันธ์ สอง A. ปรากฏอยู่ในโพลาไรซ์ซึ่งกันและกัน - การกระจัดของอิเล็กตรอนที่สัมพันธ์กับนิวเคลียสและการเกิดโพลาไรเซชัน แรงดึงดูดระหว่าง ก. (ดู. ปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุล)ก. ยังโพลาไรซ์ภายนอกด้วย ไฟฟ้า ฟิลด์; เป็นผลให้ระดับพลังงานเปลี่ยนไป และสิ่งที่สำคัญอย่างยิ่งคือระดับความเสื่อมจะถูกแยกออก (ดูรูปที่ สตาร์คเอฟเฟค) A. สามารถโพลาไรซ์ได้ภายใต้อิทธิพลของไฟฟ้า สนามคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า รังสี; ขึ้นอยู่กับความถี่ของการแผ่รังสีซึ่งกำหนดขึ้นอยู่กับดัชนีการหักเหของแสงของเกาะซึ่งสัมพันธ์กับความสามารถในการโพลาไรซ์ A. ปิดการเชื่อมต่อออปติคัล เซนต์เอด้วยไฟฟ้าของเขา เซนต์ คุณเด่นชัดเป็นพิเศษในด้านการมองเห็น สเปกตรัม

ต่อ อิเล็กตรอนของ A. กำหนดและขยาย sv-va in-va ใน A. พร้อมต่อท้าย เปลือกหอยที่ใหญ่โตของมัน โมเมนต์และโมเมนต์รวมของแรงกระตุ้น (โมเมนต์เชิงกล) ศูนย์. ก. มีการกรอกบางส่วน. เปลือกมีแม่เหล็กถาวร ช่วงเวลาอื่นที่ไม่ใช่ศูนย์ สารดังกล่าวเป็นพาราแมกเนติก (ดู พาราแมกเนติก)ในต่อ แม็กน. สนามทุกระดับพลังงาน A. สำหรับ to-rykh magn. โมเมนต์ไม่เท่ากับศูนย์ แยกออก (ดูรูปที่. ซีแมนเอฟเฟค) A. ทั้งหมดมีไดอะแมกเนติกซึ่งเกิดจากลักษณะของแม่เหล็กเหนี่ยวนำในตัวพวกมัน ขณะอยู่ภายใต้การกระทำของภายนอก แม็กน. ทุ่งนา (ดู อิเล็กทริก)

เซนต์เอ, ตั้งอยู่ใน รัฐที่ถูกผูกไว้(เช่น ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโมเลกุล) แตกต่างจาก sv-in svob ก. นาอิบ. การเปลี่ยนแปลงได้รับหมู่เกาะเซนต์ กำหนดโดยภายนอก อิเล็กตรอนที่เกี่ยวข้องกับเคมี การสื่อสาร sv-va กำหนดโดยอิเล็กตรอนต่อ เปลือกอาจยังคงแทบไม่เปลี่ยนแปลง คุณสมบัติบางอย่างของ A อาจมีการเปลี่ยนแปลงขึ้นอยู่กับความสมมาตรของสภาพแวดล้อมของอะตอมที่กำหนด ตัวอย่างคือการแยกระดับพลังงาน A. ในผลึกและ Comm ที่ซับซ้อน การตัดเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของไฟฟ้า เขตข้อมูลที่สร้างขึ้นโดยไอออนหรือลิแกนด์โดยรอบ

ย่อ: Karapetyants M. Kh. , Drakin S. I. , โครงสร้าง, 3rd ed., M. , 1978; Schloekiy E. V. , Atomic Physics, 7th ed., vol. 1-2, M. , 1984. ม.อ. เอลิยาเชวิช

สารานุกรมเคมี. - ม.: สารานุกรมโซเวียต. เอ็ด I. L. Knunyants. 1988 .

คำพ้องความหมาย:

ดูว่า "ATOM" ในพจนานุกรมอื่นๆ คืออะไร:

อะตอมอะตอม และ... พจนานุกรมการสะกดคำภาษารัสเซีย

- (อะตอมกรีก จากส่วนเชิงลบ และ tome แผนก tomos ส่วน) อนุภาคเล็ก ๆ ที่ไม่สามารถแบ่งได้เป็นอนันต์ ซึ่งประกอบเป็นร่างกายใด ๆ พจนานุกรมคำต่างประเทศรวมอยู่ในภาษารัสเซีย Chudinov A.N. , 1910. ATOM Greek ... พจนานุกรมคำต่างประเทศของภาษารัสเซีย

ATOM อนุภาคที่เล็กที่สุดของสารที่สามารถเข้าสู่ปฏิกิริยาเคมีได้ สารทุกชนิดมีอะตอมของตัวเอง มีอยู่ครั้งหนึ่งที่เชื่อกันว่าอะตอมนั้นแบ่งแยกไม่ได้ แต่มันประกอบด้วยนิวเคลียสที่มีประจุบวก ... ... พจนานุกรมสารานุกรมวิทยาศาสตร์และเทคนิค

โลกของเราเต็มไปด้วยความลับและยังไม่คลี่คลาย เพราะกระบวนการทางกายภาพและทางเคมีนั้นน่าทึ่งจริงๆ แต่นักวิทยาศาสตร์ได้พยายามอย่างต่อเนื่องที่จะเข้าใจแก่นแท้ของสสาร ซึ่งชีวิตในจักรวาลถักทอขึ้นมา คำถามนี้มักจะเกิดขึ้นในมนุษยชาติเป็นเวลานาน บทความนี้จะบอกคุณว่าอะตอมธรรมดาคืออะไร ประกอบด้วยอนุภาคมูลฐานอะไร และนักวิทยาศาสตร์ค้นพบการมีอยู่ของส่วนที่เล็กที่สุดขององค์ประกอบทางเคมีได้อย่างไร

อะตอมคืออะไรและค้นพบได้อย่างไร?

อะตอมเป็นส่วนที่เล็กที่สุดขององค์ประกอบทางเคมี อะตอมของธาตุต่าง ๆ มีจำนวนโปรตอนและนิวตรอนต่างกัน

ขนาดเปรียบเทียบของอะตอมฮีเลียมและนิวเคลียส

คนแรกที่เริ่มคิดอย่างจริงจังว่าวัตถุทั้งหมดประกอบด้วยอะไรคือชาวกรีกโบราณ อนึ่ง คำว่า "อะตอม" มาจาก กรีกและในการแปลหมายถึง "แบ่งแยกไม่ได้" ชาวกรีกเชื่อว่าไม่ช้าก็เร็วจะมีอนุภาคที่ไม่สามารถแบ่งออกได้ แต่เหตุผลของพวกเขาเป็นการเก็งกำไรมากกว่าทางวิทยาศาสตร์ ดังนั้นจึงไม่สามารถพูดได้ว่าสิ่งนี้ คนโบราณเป็นคนแรกที่ค้นพบการมีอยู่ของอนุภาคขนาดเล็ก

พิจารณาแนวคิดแรกสุดเกี่ยวกับอะตอม

นักปรัชญากรีกโบราณ เดโมคริตุสถือว่าพารามิเตอร์หลักของสารใด ๆ มีรูปร่างและมวล และสารใด ๆ ประกอบด้วยอนุภาคขนาดเล็ก เดโมคริตุสยกตัวอย่างด้วยไฟ: ถ้ามันไหม้ อนุภาคที่มันประกอบอยู่นั้นแหลมคม ตรงกันข้ามน้ำจะเรียบเพราะสามารถไหลได้ และสถานะของอนุภาคของวัตถุที่เป็นของแข็งในความคิดของเขานั้นค่อนข้างหยาบเนื่องจากสามารถเกาะติดกันและกันได้อย่างสมบูรณ์ เดโมคริตุสยังมั่นใจว่าวิญญาณมนุษย์ประกอบด้วยอะตอม

ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจ: ถ้าจนถึงศตวรรษที่ 19 มีเพียงนักปรัชญาเท่านั้นที่จัดการกับปัญหาของอะตอมแล้ว จอห์น ดาลตันกลายเป็นผู้ทดลองคนแรกที่ศึกษาอนุภาคขนาดเล็ก ในกระบวนการทดลองเขาพบว่าอะตอมมี มวลที่แตกต่างกันตลอดจนคุณสมบัติต่างๆ อย่างไรก็ตาม การศึกษาการจัดเรียงอะตอมในโมเลกุลของสารเฉพาะนั้นน่าสนใจกว่ามากหากคุณสังเกต ปฏิกริยาเคมีที่เกิดขึ้นระหว่างการทดลอง ผลงานของดัลตันแม้ว่าพวกเขาจะไม่ได้อธิบายว่าอะตอมโดยรวมคืออะไร แต่ก็ให้คำที่แยกจากกันกับนักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ

อะตอมและโมเลกุลที่แสดงโดย John Dalton (1808)

ในปี พ.ศ. 2447 จอห์น ทอมสันเสนอสมมติฐานเกี่ยวกับแบบจำลองของอะตอม: นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าอะตอมประกอบด้วยสารที่มีประจุบวกซึ่งภายในมีเซลล์เม็ดเลือดที่มีประจุลบ ปัญหาของการสันนิษฐานคือทอมป์สันพยายามใช้แบบจำลองของตนเองเพื่อพิจารณาเส้นสเปกตรัมขององค์ประกอบ แต่การทดลองของเขาเริ่มล้มเหลว

ในขณะเดียวกันนักฟิสิกส์ชาวญี่ปุ่น ฮาทาโร นากาโอกะยอมรับว่าอะตอมคล้ายกับดาวเสาร์: คาดว่าประกอบด้วยนิวเคลียสที่มีประจุบวกและอิเล็กตรอนที่หมุนรอบมัน แต่แบบจำลองอะตอมของเขาไม่ถูกต้องทั้งหมด

ในปี พ.ศ. 2454 นักวิทยาศาสตร์ Rutherfordเสนอสมมติฐานอื่นเกี่ยวกับโครงสร้างของอะตอม ผลลัพธ์ของสมมติฐานของเขาน่าทึ่งมาก ตอนนี้ในวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ พวกเขาพึ่งพาการค้นพบของนักฟิสิกส์คนนี้เป็นอย่างมาก

ในปี พ.ศ. 2456 Niels Bohrเสนอทฤษฎีกึ่งคลาสสิกเกี่ยวกับโครงสร้างของอะตอมตามผลงานของรัทเทอร์ฟอร์ด

การสร้างแบบจำลองอะตอมของรัทเทอร์ฟอร์ด

ลองดูที่โมเดลนี้เพราะมันมีรายละเอียดคุณสมบัติบางอย่างของอะตอม ตามที่ระบุไว้ก่อนหน้านี้เออร์เนสต์รัทเทอร์ฟอร์ด "พ่อ" ฟิสิกส์นิวเคลียร์เริ่มทำงานเกี่ยวกับแบบจำลองอะตอมในปี พ.ศ. 2454 นักฟิสิกส์เริ่มได้ผลลัพธ์ที่ต้องการเมื่อเขาเริ่มหักล้างแบบจำลองอะตอมของทอมสัน นักวิทยาศาสตร์มาช่วยการทดลองเรื่องการกระเจิงของอนุภาคแอลฟาโดยไกเกอร์และมาร์สเดน นักวิทยาศาสตร์แนะนำว่าอะตอมมีนิวเคลียสที่มีประจุบวกขนาดเล็กมาก อาร์กิวเมนต์เหล่านี้ช่วยสร้างแบบจำลองของอะตอมซึ่งคล้ายกับระบบสุริยะ จึงมีชื่อเรียก « แบบจำลองดาวเคราะห์อะตอม".

แบบจำลองดาวเคราะห์ของอะตอม: นิวเคลียส (สีแดง) และอิเล็กตรอน (สีเขียว)

ในใจกลางของอะตอมคือนิวเคลียสซึ่งมีมวลเกือบทั้งหมดของอะตอมและมีประจุบวก นิวเคลียสประกอบด้วยโปรตอนและนิวตรอน โปรตอน - อนุภาคมูลฐานมีประจุบวก และนิวตรอนเป็นอนุภาคมูลฐานที่ไม่มีประจุ รอบแกนเหมือนดาวเคราะห์ ระบบสุริยะ, อิเล็กตรอนจะหมุน

พวกเราส่วนใหญ่ศึกษาหัวข้ออะตอมที่โรงเรียนในบทเรียนฟิสิกส์ อย่างไรก็ตาม หากคุณลืมว่าอะตอมประกอบด้วยอะไรบ้างหรือเพิ่งเริ่มอ่านหัวข้อนี้ บทความนี้เหมาะสำหรับคุณ

อะตอมคืออะไร

เพื่อให้เข้าใจว่าอะตอมทำมาจากอะไร คุณต้องเข้าใจก่อนว่ามันคืออะไร วิทยานิพนธ์ที่เป็นที่ยอมรับโดยทั่วไปใน หลักสูตรโรงเรียนตามหลักฟิสิกส์ อะตอมเป็นอนุภาคที่เล็กที่สุดขององค์ประกอบทางเคมีใดๆ ดังนั้นอะตอมจึงอยู่ในทุกสิ่งที่อยู่รอบตัวเรา ไม่ว่าจะเคลื่อนไหวหรือ วัตถุไม่มีชีวิตที่ชั้นล่างสุดทางสรีรวิทยาและเคมี ประกอบด้วยอะตอม

อะตอมเป็นส่วนหนึ่งของโมเลกุล แม้จะมีความเชื่อนี้ แต่ก็มีองค์ประกอบที่เล็กกว่าอะตอม เช่น ควาร์ก หัวข้อของควาร์กไม่ได้กล่าวถึงในโรงเรียนหรือที่มหาวิทยาลัย (ยกเว้นกรณีพิเศษ) ควาร์ก - องค์ประกอบทางเคมีซึ่งไม่มีโครงสร้างภายใน กล่าวคือ โครงสร้างเบากว่าอะตอมมาก บน ช่วงเวลานี้วิทยาศาสตร์รู้จักควาร์ก 6 ชนิด

อะตอมทำมาจากอะไร?

วัตถุทั้งหมดรอบตัวเราดังที่ได้กล่าวไปแล้วประกอบด้วยบางสิ่งบางอย่าง มีโต๊ะและเก้าอี้สองตัวในห้อง ในทางกลับกัน เฟอร์นิเจอร์แต่ละชิ้นทำจากวัสดุบางอย่าง ในกรณีนี้ไม้ ต้นไม้ประกอบด้วยโมเลกุลและโมเลกุลเหล่านั้นประกอบด้วยอะตอม และมีตัวอย่างมากมายนับไม่ถ้วน แต่อะตอมเองทำมาจากอะไร?

อะตอมประกอบด้วยนิวเคลียสที่มีโปรตอนและนิวตรอน โปรตอนเป็นอนุภาคที่มีประจุบวก นิวตรอนตามชื่อมีประจุเป็นกลางเช่น ไม่มีค่าใช้จ่าย รอบนิวเคลียสของอะตอมเป็นสนาม (เมฆไฟฟ้า) ซึ่งอิเล็กตรอน (อนุภาคที่มีประจุลบ) เคลื่อนที่ จำนวนอิเล็กตรอนและโปรตอนอาจแตกต่างกัน ความแตกต่างนี้เป็นกุญแจสำคัญในวิชาเคมีเมื่อมีการศึกษาคำถามเกี่ยวกับการเป็นเจ้าของสารบางอย่าง

อะตอมที่มีจำนวนอนุภาคข้างต้นต่างกันเรียกว่าไอออน อย่างที่คุณอาจเดาได้ ไอออนอาจเป็นลบหรือบวกก็ได้ จะเป็นลบหากจำนวนอิเล็กตรอนเกินจำนวนโปรตอน ในทางกลับกัน ถ้ามีโปรตอนมากกว่า ไอออนจะเป็นบวก

อะตอมในมุมมองของนักคิดและนักวิทยาศาสตร์โบราณ

มีข้อสันนิษฐานที่น่าสนใจบางอย่างเกี่ยวกับอะตอม ด้านล่างจะเป็นรายการ:

คำแนะนำของเดโมคริตุส เดโมคริตุสสันนิษฐานว่าคุณสมบัติของสารขึ้นอยู่กับรูปร่างของอะตอม ดังนั้น หากมีสิ่งใดมีคุณสมบัติเป็นของเหลว นั่นก็เป็นเพราะว่าอะตอมที่ประกอบเป็นของเหลวนี้มีความเรียบ ตามตรรกะของเดโมคริตุส อะตอมของน้ำและนมมีความคล้ายคลึงกัน
สมมติฐานของดาวเคราะห์ ในศตวรรษที่ 20 นักวิทยาศาสตร์บางคนเสนอสมมติฐานว่าอะตอมเป็นดาวเคราะห์ชนิดหนึ่ง หนึ่งในสมมติฐานเหล่านี้มีดังนี้: เช่นเดียวกับดาวเคราะห์ดาวเสาร์ อะตอมก็มีวงแหวนรอบนิวเคลียสซึ่งอิเล็กตรอนเคลื่อนที่ตามไปด้วย (นิวเคลียสถูกเปรียบเทียบกับตัวดาวเคราะห์เอง และเมฆไฟฟ้าที่มีวงแหวนของดาวเสาร์) แม้จะมีวัตถุประสงค์ที่คล้ายคลึงกันกับทฤษฎีที่พิสูจน์แล้ว แต่เวอร์ชันนี้ก็ถูกข้องแวะ คำแนะนำของ Bohr-Rutherford คล้ายคลึงกันซึ่งต่อมาถูกข้องแวะเช่นกัน

อย่างไรก็ตามเรื่องนี้ เราสามารถพูดได้อย่างปลอดภัยว่ารัทเทอร์ฟอร์ดให้ความเข้าใจอย่างก้าวกระโดด แก่นแท้อะตอม. เขาพูดถูกเมื่อพูดว่าอะตอมนั้นคล้ายกับนิวเคลียสซึ่งเป็นบวกในตัวเอง และอะตอมก็เคลื่อนที่ไปรอบๆ ข้อบกพร่องเพียงอย่างเดียวในแบบจำลองของเขาคืออิเล็กตรอนที่อยู่รอบอะตอมจะไม่เคลื่อนที่ไปในทิศทางใดโดยเฉพาะ การเคลื่อนไหวของพวกเขาไม่เป็นระเบียบ สิ่งนี้ได้รับการพิสูจน์และเข้าสู่วิทยาศาสตร์ภายใต้ชื่อแบบจำลองทางกลควอนตัม