Struktuur atoom. Die energie vlakke van die atoom. Protone, neutrone, elektrone

Die naam "atoom" uit die Griekse beteken "onverdeelbare". Oral om ons - vaste stowwe, vloeistowwe en lug - is gebou van miljarde hierdie deeltjies.

Die voorkoms van die weergawe van die atoom

In die eerste plek atome dit bekend in die V eeu vC, het toe die Griekse filosoof Demokritos voorgestel dat materie uit klein deeltjies beweeg. Maar dan was dit nie moontlik om die weergawe van hul bestaan te gaan. En hoewel niemand hierdie deeltjies kon sien, was die idee bespreek, want die enigste manier wetenskaplikes die prosesse wat in die werklike wêreld kan verduidelik. Daarom glo hulle in die bestaan van mikro-deeltjies lank voor die tyd kon hierdie feit te bewys.

Slegs in die XIX eeu. ontleed as hulle is die kleinste bestanddeel chemiese elemente wat spesifieke eienskappe atome - die vermoë om aan te sluit met ander verbindings in 'n streng aangewese bedrag. Aan die begin van die twintigste eeu is geglo dat atome - die minimum deeltjies van materie, is nog nie bewys dat hulle is saamgestel uit nog kleiner eenhede.

Wat is 'n chemiese element?

Atoom van die chemiese element - die mikroskopiese boublok van materie. Die kenmerk van die micro word die molekulêre massa van die atoom. Slegs die ontdekking van die periodieke wet van redelike wat hul menings is baie uiteenlopend vorms van een materiaal Mendeleev se. Hulle is so klein dat hulle nie gesien kan word met behulp van konvensionele mikroskope, net die mees kragtige elektroniese toestelle. Ter vergelyking, die hare van 'n man se hand is 'n miljoen keer groter.

Die elektroniese struktuur van die atoom het 'n kern wat bestaan uit protone en neutrone, en elektrone, wat wentel om die sentrum op gereelde bane soos planete rondom hul sterre. Hulle het almal gehou saam met die elektromagnetiese krag, een van die top vier in die heelal. Neutrone - 'n neutrale lading deeltjies, toegerus met 'n positiewe protone en elektrone - negatief. Onlangse aangetrokke tot die positief gelaaide protone, so hulle is geneig om te bly in 'n baan.

Die struktuur van 'n atoom

In die sentrale deel het 'n kern deel wat die minimum totale atoom vul. Maar studies toon dat byna die hele massa (99,9%) is geleë in dit. Elke atoom bevat protone, neutrone, elektrone. Die aantal draai elektrone in dit is gelyk aan die positiewe sentrale beheer. Deeltjies met dieselfde lading Z kern maar verskillende atoommassas A en die aantal neutrone in die kern is geroep N isotope en op dieselfde A en verskillende Z en N - isobare. Elektroniese - minimum deeltjie stof met 'n negatiewe elektriese lading e = 1.6 x 10-19 Coulomb. Ioon aanklag bepaal die aantal verlore of besig om elektrone. Proses metamorfose neutrale atoom in 'n gelaaide ioon genoem ionisasie.

Die nuwe weergawe van die model van die atoom

Fisici ontdek tot op datum is baie ander elementêre deeltjies. Die elektroniese struktuur van die atoom het 'n nuwe weergawe.

Daar word geglo dat die protone en neutrone, maak nie saak hoe klein dit ook mag wees, is saamgestel uit die kleinste deeltjies, wat geroep is - kwarke. Hulle vorm 'n nuwe model vir die atoom. Sodra wetenskaplikes versamel bewyse vir die bestaan van die vorige model, en nou het hulle probeer om die bestaan van kwarke bewys.

RTM - die toekoms instrument

Moderne wetenskaplikes kan sien op jou rekenaar te monitor atomiese deeltjies van materie, asook die verskuiwing van hulle oor die oppervlak met 'n spesiale instrument, wat 'n scanning tunneling mikroskoop (RTM) genoem word.

инструмент с наконечником, который очень осторожно движется возле поверхности материала. Dit is 'n gerekenariseerde hulpmiddel met 'n wenk wat baie versigtig beweeg naby die oppervlak van die materiaal. Wanneer die ondersoek is aan die beweeg, elektrone beweeg deur die gaping tussen die punt en die oppervlak. Alhoewel die materiaal lyk baie gladde, in werklikheid, is dit ongelyk by die atoom vlak. Die rekenaar maak die kaart oppervlak van die materiaal, die skep van 'n beeld van sy deeltjies, en wetenskaplikes, so kan die eienskappe van die atoom te sien.

radioaktiewe deeltjies

Negatief gelaaide ione draai rondom die kern by 'n groot genoeg afstand. Atoomstruktuur soos wat dit is regtig 'n neutrale en het geen elektriese lading omdat al die deeltjies (protone, neutrone, elektrone) is in balans.

Die radioaktiewe atoom - is 'n element wat kan maklik gekleef. Sy sentrum bestaan uit baie protone en neutrone. Enigste uitsondering is 'n diagram van 'n waterstofatoom, wat 'n enkele proton het. Die kern word omring deur 'n wolk van elektrone, dit is hul aantrekkingskrag word veroorsaak om te draai rondom die sentrum. Protone dieselfde ladings stoot mekaar af.

Dit is nie 'n probleem vir die meeste klein deeltjies, waarin daar is 'n hele paar. Maar sommige van hulle is onstabiel, veral in die groot omvang, soos uraan, wat 92 protone het. Soms kan sy sentrum nie so baie te weerstaan. Radioaktiewe, is hulle genoem as gevolg van die feit dat meer deeltjies uitstraal uit sy kern. Sodra bevry van die onstabiele kern van protone, die oorblywende vorm 'n nuwe filiaal. Dit kan stabiel wees, afhangende van die aantal protone in die nuwe kern, en kan verder verdeel word. Hierdie proses gaan voort totdat daar geen meer stabiele dogter kern.

Die eienskappe van atome

Fisies-chemiese eienskappe van die atoom natuurlik wissel van een element na 'n ander. Hulle word gedefinieer deur die volgende basiese parameters.

Atoommassa. Sedert die basiese plek micro protone en neutrone beset, dan is die som van die aantal lei, wat uitgedruk word in atoommassa eenhede (ame) Formule: A = Z + N.

Die atoomradius. Die radius is afhanklik van die ligging van die element in die periodieke stelsel van die chemiese binding, die bedrae van die naburige atome en kwantummeganiese aksie. radius van die kern is 'n honderd duisend keer kleiner as die radius van die element. Struktuur atoom kan elektrone verloor en omskep in 'n positiewe ioon of elektrone voeg en raak negatiewe ione.

In die periodieke tabel van Mendeleev beslaan 'n chemiese element haar opgedra plek. Table atoom grootte toeneem wanneer afwaarts beweeg, en neem af wanneer die verskuiwing van links na regs. Volgende uit hierdie, die kleinste element - is helium, en die hoogste - sesium.

Valensie. Die buitenste elektron skil van 'n atoom word die valensieband en die elektrone in dit genoem onderskeidelik - die valenselektrone. Hulle getal spesifiseer hoe atoom verbind is aan ander via chemiese binding. Manier om micro laaste poging om hul buitenste valensieskil vul skep.

Swaartekrag aantrekkingskrag - is die krag wat die planete in 'n wentelbaan hou, want dit uitgereik uit die hande van voorwerpe val op die vloer. Man nie meer sien swaartekrag, maar die elektromagnetiese uitwerking is baie keer meer kragtig. Die krag wat in die atoom trek (of stoot) die gelaaide deeltjies, 1000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 keer meer kragtig as swaartekrag in dit. Maar in die middel van die kern, daar is nog 'n kragtige werking in staat hou protone en neutrone saam.

Die reaksies in kerne skep energie in 'n kernreaktor, waar die atome gekleef. Die swaarder die element, hoe groter bedrae van deeltjies gebou sy atome. As jy optel die totale aantal protone en neutrone in 'n element, leer ons van sy gewig. Byvoorbeeld, uraan, die swaarste bestaande in die natuur element, het 'n atoomgewig van 235 of 238.

Splyting van die atoom na die vlakke

Die energie vlakke van die atoom - is die bedrag van die ruimte rondom die kern, waar die elektron is in beweging. In totaal is daar 7 orbitale wat ooreenstem met die aantal periodes in die periodieke tabel. Hoe meer afgeleë die ligging van die elektron vanaf die kern, die meer betekenisvolle energie reserwes wat dit inhou. Tydperk het die getal dui op die aantal atoomorbitale om sy kern. Byvoorbeeld, die Kalium - tydperk element 4, dan het dit 'n 4-atoom energie vlakke. Aantal chemiese element stem ooreen met sy lading en die aantal elektrone rondom die kern.

Atoom - die energiebron

Waarskynlik die mees bekende wetenskaplike formule ontdek deur die Duitse fisikus Einstein. Sy voer aan dat massa is niks anders as 'n vorm van energie. Op grond van hierdie teorie, is dit moontlik om materie te omskep in energie, en bereken deur die formule as dit kan kry. Die eerste praktiese gevolg van so 'n sukses geword atoombomme wat vir die eerste keer getoets in die woestyn Los Alamos (VSA), en dan ontplof oor Japannese stede. En hoewel net 'n sewende van die plofbare omskep in energie, vernietigende krag van die atoombom was aaklig.

Om die kern van sy energie vrygestel word, moet dit vernietig word. Om dit te verdeel, is dit nodig buite die neutron om op te tree. Dan verval die kern in twee ander, ligter, die verskaffing van 'n groot vrylating van energie. Die ineenstorting lei tot die vrylating van ander neutrone, en hulle voortgaan om ander kerne verdeel. Die proses is omskep in 'n kettingreaksie, wat lei tot die skep van 'n groot hoeveelheid energie.

Voor-en nadele van die gebruik van 'n kernreaksie in ons tyd

Vernietigende krag wat vrygestel word in die transformasie van materie, het die mensdom probeer om die kernkragsentrales in toom te hou. Waar die kernreaksie plaasvind nie in die vorm van 'n ontploffing, maar as 'n geleidelike hitteverlies.

Kernkrag het sy voor- en nadele. Volgens wetenskaplikes, ten einde ons beskawing op 'n hoë vlak in stand te hou, jy moet hierdie groot bron van energie gebruik. Maar hou in gedagte dat selfs die mees moderne ontwikkeling nie kan waarborg volledige sekuriteit van kernkragsentrales. Ook verkry in die produksie van energie radioaktiewe afval onder onbehoorlike stoor kan beïnvloed ons nageslag vir tienduisende jare.

Na afloop van die Tsjernobil-ongeluk meer mense is die produksie van kernkrag is baie gevaarlik vir die mensdom. Die enigste veilige plant van hierdie soort is die son met sy groot kernkrag kapasiteit. Wetenskaplikes is die ontwikkeling van verskeie modelle van sonkrag batterye, en moontlik in die nabye toekoms, sal die mensdom in staat is om hulself te voorsien met 'n veilige kernkrag wees.