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原子化學 - 一...原子模型。 原子的結構
關於整個環境本質的思考早在現代文明的鼎盛時期就開始走人。 起初，人們考慮到某些更高的力量的存在，他們認為，這些力量是預先確定的。 但很快，哲學家和神職人員開始思考，事實上，這是真正的結構。 有很多理論，但從歷史的角度來說，原子一變成占主導地位。
原子論的創始人
第一個化學課開始了？ 原子的結構是主要的主題。 你可能記得“原子”一詞從古希臘語翻譯成“不可分割”。 現在很多歷史學家認為，第一個提出一個關於一些最小的粒子的理論，其中一切都是由民主主義組成的。 他住在公元前5世紀。
非常遺憾的是，這位傑出的思想家幾乎沒有什麼是知名的。 不是那些時代的單一書面來源已經到達我們。 因此，我們必須從亞里士多德，柏拉圖和其他古希臘思想家的作品中了解我們這個時代最偉大的科學家的想法。
所以我們的主題是“原子的結構”。 在化學上，並不是每個人都有高分，但是很多人都記得，古代科學家的所有結論都是建立在推論之上的。 民主黨不是例外。
民主黨的原因如何？
他的邏輯非常簡單，但同時輝煌。 想像你在全世界都有最尖銳的刀。 例如，你拿一個蘋果，然後開始切割：分成兩半，分開，再分割一下。總而言之，你遲早會得到這樣一小塊厚度的切片，不能進一步劃分它們。 這將是一個不可分割的原子。 在化學上，這種說法在19世紀末被認為是真實的。
從民主黨到現代觀念
應該指出的是，只有“原子”一詞從古希臘的微觀世界觀念中倖存下來。 現在每個小學生都知道，我們周圍的世界由更多的基礎和更小的粒子組成。 此外，從現代科學的角度來看，民主黨的理論只不過是一種純粹的假設性的彙編，根本沒有任何證據支持。 然而，在那些日子裡沒有電子顯微鏡，所以為了以其他方式證明自己的情況，思想家還是會失敗的。
首先懷疑褻瀆者實際上是對的，出現在化學家身上。 他們很快發現許多物質在反應過程中分解成更簡單的組分。 此外，化學家也推斷出這些過程的嚴格規定。 因此，他們注意到需要八分之一的氧氣和一個氫氣來產生水分 （Avogadro定律）。
在中世紀，任何唯物主義教學，包括民主黨理論，傳播與發展都是原則上無法獲得的。 只有在十八世紀，科學家們再次回到原子論。 那時候，我們偉大的MV羅蒙諾索夫的化學家A. Lavoisier，以及有才華的英國物理學家D. Dalton（我們將分開討論）已經讓他們的同事們證明了原子存在的現實。 應該強調的是，即使在18世紀開明的時候，這個原子論很久以前還沒有被很多優秀的思想家認真考慮過。
無論是什麼，但即使這些偉大的科學家還沒有提出關於原子本身結構的理論，因為它被認為是一個單一的，不可分割的粒子，一切的基礎。
不幸的是，化學實驗不能清楚地證明某些物質的原子轉化為其他物質的現實。 但是，化學是研究原子結構的基礎科學。 原子和分子長期以來被俄羅斯一位輝煌的科學家所研究，沒有人能想像現代科學。
DI門德列耶夫教義
但是，門德列耶夫的教學不僅對此很有價值。 到目前為止，尚不清楚各種化學元素的原子是如何形成的。 但偉大的俄羅斯科學家能夠令人信服地證明，所有這些都毫無例外地彼此密切相關。
達爾頓的發現
但是，為了能夠解釋多個不同的數據，只能約翰·道爾頓（John Dalton），他的名字永遠被自己印在法律上。 通常科學家只研究氣體的行為，但他的興趣範圍更廣。 在1808年，他開始出版他的新的基本工作。
道爾頓認為每個化學元素對應於一個原子。 但科學家，像他前幾個世紀的民主黨人，仍然相信他們是完全不可分割的。 在他的草稿中有很多原理圖，原子以簡單的球形式呈現。 這個想法源自2500多年前，幾乎存在於我們的時代！ 然而，只有最近才發現了一個真正深層結構的原子。 化學（尤其是9年級）甚至今天在很大程度上是以18世紀首先發表的觀念為指導。
實驗確認原子的可分性
然而，直到19世紀末，幾乎所有的科學家都認為這個原子是超出這個原子的極限。 他們認為，整個宇宙的基礎是他。 各種實驗對此有所貢獻：無論多麼酷，只有分子發生變化，而物質原子沒有發生什麼，最簡單的化學無法解釋。 例如，即使在不同的同素異形態下，碳原子的結構也保持完全不變。
總而言之，很長一段時間以來，還沒有完全一些實驗數據，至少間接地證實了一些科學家懷疑有更多的基本粒子。 只有在19世紀（尤其是由於居里夫婦的實驗而言），證明在某些條件下，某些元素的原子可以轉化為其他元素。 這些發現形成了關於我們周圍世界的現代觀念的基礎。
葡萄乾和布丁
1897年，英國物理學家湯姆森（J. Thomson）發現，在任何一個原子中都有一定數量的帶負電粒子，稱為“電子”。 已經在1904年，科學家創造了第一個原子模型，這被稱為“布丁與葡萄乾”。 這個名字準確地反映了本質。 從湯姆森理論來看，化學原子是一種具有均勻分佈的電荷和電子的“血管”。
請注意，即使在二十世紀，這種模式也流傳了。 後來原來她完全錯了。 但是，仍然是一個人（並在科學基礎上）重新創造周圍的微觀世界的第一個有意識的嘗試，暗示了一個簡單直觀的原子模型。
居里實驗
普遍接受的是，皮埃爾和 瑪麗·居里 夫婦發起了原子物理學。 當然，這些輝煌人的貢獻，誰實際上犧牲了自己的健康和生命，不能低估，但他們的實驗更為根本重要。 幾乎與盧瑟福同時，他們證明原子是一個更複雜和異質結構。 他們調查的這種放射性現象正是關於這一點的。
“行星”方法
最後，盧瑟福決定用α-粒子（完全電離氦）轟擊重金屬原子。 科學家馬上就認為光電子不能以任何方式改變粒子軌跡。 因此，散射只能導致一些較重的元素，其可以包含在原子的核中。 只要注意，最初盧瑟福沒有假裝改變“布丁”的理論。 這個原子的模型被認為是無可爭辯的。
所以結果，當幾乎所有的顆粒都沒有問題地通過一層薄薄的銀色時，並不讓他感到驚訝。 但很快就清楚，一些氦原子立即偏轉了30°。 這當然不是化學所說的。 根據湯姆森的原子組成假設電子的均勻分佈。 但這顯然與觀察到的現象相矛盾。
非常罕見，但仍有一些顆粒飛過180度的角度。 盧瑟福陷入了最深的困惑。 畢竟，這一點與“布丁”大相徑庭，根據湯姆森的理論，它應該是一個統一的分配方式。 因此，應該不存在可以排斥電離氦的不均勻帶電的部分。
盧瑟福來了什麼結論？
這些情況也導致科學家認為原子實際上是空的，只有在中心才集中了一些正電荷（核）的形成。 所以出現了 原子 的 行星模型，其 原理如下：
- 正如我們已經說過的那樣，核心位於中心，它的體積（相對於原子本身的大小）是微不足道的。
- 幾乎整個原子質量以及整個正電荷都在核中。
- 周圍旋轉電子。 重要的是他們的數字等於正電荷的價值。
理論的悖論
當然，事實上沒有這樣的事情發生。 任何原子不僅完全穩定，而且絕對無限制的時間，也不會有輻射。 這種差異是由於我們試圖將法律適用於僅在經典力學方面有效的微觀世界。 事實證明，它們完全不適用於原子尺度的現象。 因此，教科書的作者盡可能簡單地解釋原子的結構（化學，11年級）。
玻爾教義
丹麥物理學家尼爾斯·玻爾（Niels Bohr）已經證明，不可能將相同的規律傳播到縮影中，其規定對於宏觀物體是有效的。 那個擁有這個觀念的人就是這樣一個觀念：這個縮影是由量子定律引導的。 當然，那根本就沒有量子理論，但是玻爾實際上成了它的祖先，用三個假設的形式表達了他的想法，即“拯救”如果根據盧瑟福的理論“存在”一定會死的原子。 正是丹麥的這個理論構成了所有量子力學的基礎。
博拉的海報
- 他們中的第一個說：任何原子系統只能處於特殊的原子狀態，對於它們中的每一個，一定的能量值（E）是特徵。 如果原子的狀態是靜止的（平靜），那麼它不能輻射。
- 第二個假設說，光能的發射僅在從具有較高能量的狀態過渡到更溫和的狀態的情況下發生。 因此，釋放的能量等於兩個固定狀態之間的值的差異。
尼爾斯玻爾原子的模型
這個半古典理論是由科學家在1913年提出的。 值得注意的是，它是基於盧瑟福的行星模式，不久前他描述了物質原子。 我們已經說過，經典力學與盧瑟福的計算相矛盾：從它開始，假設隨著時間的推移，電子必須落在原子表面。
為了“擺脫”這個矛盾，科學家引入了一個特殊的假設。 它的本質是發射能量（應該導致它們的下降），電子只能在一定的軌道上移動。 沿著其他軌跡移動它們時，據稱化學原子仍處於被動狀態。 根據玻爾的理論，這些軌道是那些定量運動等於普朗克常數的軌道。
量子原子結構理論
首先，電子本身的對偶性（紅細胞自然）。 簡單地說，這個粒子的行為就像一個物質對象（微粒），就像一波。 作為顆粒，它具有一定的電荷和質量。 衍射的能力與具有經典波的電子有關。 這種波長（λ）和粒子速度（v）可以通過特殊的德布羅意關係相互關聯：λ= h / mv。 你可能會猜到，m是電子本身的質量。
絕對準確地測量顆粒的坐標和速度是完全不可能的。 確定坐標越精確，速度的不確定度就越高。 不過，反之亦然。 這種現象稱為海森堡不確定度，可以表示為以下關係：Δx∙m∙Δv>ћ/ 2。 ΔX（Δx）表示空間坐標位置的不確定度。 因此，ΔV（Δv）顯示速度誤差。
3.與所有先前普遍的意見相反，電子不能通過嚴格限定的軌道，如軌道上的列車。 量子理論說，電子可以在空間中的任何地方，但是每個段的概率是不同的。
這個概率最大的原子核本身周圍的空間的一部分稱為軌道。 從現代化學的角度來看，現代化學研究了原子的電子殼結構。 當然，學校通過層次來教導電子的正確分配，但在很大程度上，實際上它們的區別大不相同。
原子的核由核子（質子和中子）組成。 週期系統中元素的序數表示其核中的質子數，質子和中子之和等於原子質量。 這就是現代性的化學解釋了原子核的結構。
量子力學的創始人
至於在這個計劃順利進行化學反應？ 化學結構的原子，大部分當年被認為是很簡單的：許多只在1947年終於承認現實存在的基本粒子。
一些結論
一般情況下，當你創建一個量子理論也不是沒有數學家，因為所有這些過程中只能使用複雜的計算來計算。 但主要的困難是不是重點。 由該理論所描述的過程，不僅是為了我們的感官可用，儘管所有的現代科學技術，但也想像。
沒有人，甚至有些無法想像一個縮影過程，因為他們不喜歡的一切，我們在宏觀觀察到的現象。 試想：最新的發現使人們有理由認為夸克，中微子等基本粒子的九維存在（！）。 作為一個人生活在一個三維空間，甚至可以近似描述自己的行為？
目前，我們只能依靠數學和現代計算機，這，也許將被用於微觀世界的模擬電源。 顯著幫助和化學：原子結構肯定會被修訂，最近科學家在這一領域工作後，報導了一種新型化學鍵的發現。
原子的結構的現代概念
如果你仔細閱讀上述所有的，你可能自己就能說事的原子結構的今天相關圖片。 但是，我們將解釋：這是有點修改盧瑟福的理論，玻爾的寶貴的戒律補充。 簡單地說，今天，它被認為在電子圍繞原子核，它是由質子和中子的混亂，模糊路徑移動。 周圍的空間，其中電子是最有可能發生的那部分稱為軌道。
雖然不能說究竟將如何改變我們未來的原子結構的認識。 每天，科學家們正在研究滲透到微觀世界的奧秘：在LHC（大型強子對撞機），諾貝爾物理獎 - 這一切都是調查數據的結果。
但即使是現在，我們無法想像和還有什麼隱藏的原子近似的圖片。 很顯然，只有在一個縮影規模的原子本身 - 一個巨大公寓樓，在我們檢查除了一樓，而且當時並非完全如此。 幾乎每年都有關於開放的可能性，越來越多的新的基本粒子報告。 當原子研究的過程中會完全完成，不會進行預測今天之一。
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