بنية الذرة. نموذج ميكانيكا الكم للذرة

وفيما يلي الوثيقة تصف بنية الذرة وكيف فتحت كنظرية نموا في عقولهم وفي إجراء تجارب العلماء والمفكرين. نموذج ميكانيكا الكم للذرة والأكثر تقدما حتى الآن يصف أكمل سلوكها، والجزيئات التي تشكل. حول هذا الموضوع ومعالمه، انظر أدناه.

مفهوم الذرة

كيميائيا أدنى جزء لا يتجزأ من عنصر كيميائي مع مجموعة من الخصائص النموذجية من هو الذرة. وهو يتألف من الإلكترونات والنواة، والتي بدورها تحتوي على البروتونات موجبة الشحنة والنيوترونات بدون تهمة. إذا كان يحتوي على نفس العدد من البروتونات والإلكترونات، والذرة نفسها محايدة كهربائيا. وإلا، لديه المسؤول: إيجابية أو سلبية. ثم يسمى ذرة أيون. وهكذا يتم تنفيذ تصنيفها: عنصر كيميائي يحددها عدد البروتونات، ونظائرها - النيوترونات. التواصل مع بعضهم البعض على أساس interatomic السندات، ذرات شكل الجزيء.

القليل من التاريخ

لأول مرة تحدثت عن ذرات القديمة الهندي واليوناني الفلاسفة. وخلال القرنين السابع عشر والثامن عشر، وأكدت الكيميائيين فكرة ثبت بالتجربة أن بعض المواد من المستحيل لكسر في العناصر المكونة لها من التجارب الكيميائية. ومع ذلك، من أواخر القرن التاسع عشر إلى أوائل القرن العشرين، اكتشف علماء الفيزياء الجسيمات دون الذرية، بحيث أصبح من الواضح أن الذرة ليست قابلة للتجزئة. في عام 1860، وضعت الكيميائيين المفاهيم الذرات والجزيئات، حيث كانت الذرة أصغر الجسيمات من العناصر التي كانت جزءا من كل من المركبات البسيطة والمعقدة.

نموذج من التركيب الذري

1. بت من هذه المسألة. Demokrit يعتقد أن خصائص المواد يمكن تحديد الوزن والشكل وغيرها من المعالم التي تميز الذرات. على سبيل المثال، النار له ذرات حادة، لأن الذي لديه القدرة على حرق. المواد الصلبة تحتوي على جسيمات الخام، وبالتالي التعامل مع بعضها البعض قوي جدا. في الماء، فهي على نحو سلس، حتى يتم السماح لها بالتدفق. ووفقا لديموقريطس، وتتكون حتى النفس البشرية من الذرات.
2. نموذج طومسون. ذرة العلمية تعتبر هيئة موجبة الشحنة، التي يوجد منها داخل الإلكترونات. ونفى هذه النماذج قضى روثرفورد تجربته الشهيرة.
3. في وقت مبكر نموذج ناغاوكا الكواكب. في أوائل القرن العشرين المقترحة هانتارو ناغاوكا نموذج للنواة الذرية، مثل كوكب زحل. في نفوسهم حول حبات صغيرة، موجبة الشحنة، يتم الجمع بين الإلكترونات في حلقة الغزل. هذه الإصدارات هي نفس تلك السابقة، أنه كان من الخطأ.
4. نموذج الكواكب من بور-روثرفورد. بعد عدة تجارب إرنست رذرفورد اقترح أن الذرة هي مماثلة لنظام الكواكب. ومن الإلكترونات التحرك في مدارات حول النواة، والذي غير موجبة الشحنة وتخزينها في المركز. ولكن خلافا لالديناميكا الكهربائية الكلاسيكية، لأنه، في ذلك، والإلكترون، والانتقال، تنبعث الموجات الكهرومغناطيسية، وبالتالي يفقد الطاقة. قدم البورون المسلمات الخاصة التي الإلكترونات لا تشع طاقة، في حين يجري في بعض الظروف الخاصة. واتضح أن الميكانيكا الكلاسيكية كانت غير قادرة على وصف نموذج التركيب الذري. هذا أدى كذلك إلى ظهور ميكانيكا الكم يسمح لنا لشرح كيفية هذه الظاهرة، وغيرها الكثير.

نموذج ميكانيكا الكم للذرة

هذا النموذج هو تطور سابقتها. نموذج ميكانيكا الكم للذرة يوحي بأنهم عدم وجود تهمة من النيوترونات والبروتونات موجبة الشحنة في نواة الذرة. وهو محاط الإلكترونات سالبة الشحنة. ولكن على ميكانيكا الكم والإلكترونات لا يمكن أن تتحرك في traektoriyam.Tak معين محدد سلفا، في عام 1927، أعرب V. هايزنبرج مبدأ عدم اليقين، الذي هو تحديد دقيق الإحداثيات مستحيلة من الجسيمات وسرعتها أو الزخم.

الخصائص الكيميائية تحددها قذيفة الإلكترون بهم. وفي يتم ترتيب ذرات الجدول الدوري وفقا لالكهربائية بتهمة نوى (في اشارة الى كمية من البروتونات) والنيوترونات وبالتالي لا تؤثر على الخصائص الكيميائية. الكم الميكانيكية نموذج للذرة ثبت أن لها الرئيسي الوزن السقوط على نواة وإلكترونات سهم، ومع ذلك، لا يزال منخفضا. ويقاس بوحدات الكتلة الذرية، وهو ما يعادل 1/12 من كتلة ذرة من C12 نظائر الكربون.

موجة وظيفة والمدار

وفقا لمبدأ V. Geyzentberga، لا نستطيع أن نقول بيقين مطلق أن الإلكترون، والتي لديها سرعة معينة يقع في نقطة معينة في الفضاء. من أجل وصف خصائص الإلكترون، وذلك باستخدام موجة وظيفة رطل.

احتمال العثور على جسيمات في وقت معين يتناسب طرديا مع مربع قيمته المطلقة، والذي يحسب لوقت محدد. رطل التربيعية دعا كثافة الاحتمال الذي يميز الإلكترونات حول النواة في شكل سحابة الإلكترون. من سيكون أكثر، فإن احتمال أن يكون أعلى من الإلكترون في مكان معين من الذرة.

من أجل فهم أفضل، يمكنك إرسال الصور فرضه على بعضها البعض، حيث سجل موقف الإلكترون في أوقات مختلفة. عند نقطة حيث سيكون هناك المزيد من النقاط وسوف يكون سحابة الأكثر كثافة، وأعلى احتمال العثور على الإلكترون.

محسوب على سبيل المثال، أن نموذج ميكانيكا الكم من ذرة الهيدروجين يتضمن أعلى كثافة سحابة الإلكترون على مسافة 0053 ميل بحري من النواة.

استبدال مدار الميكانيكا الكلاسيكية في سحابة الإلكترون الكم. ويسمى الإلكترون الدالة الموجية رطل المدارية، التي تتميز شكل والطاقة في سحابة الإلكترون في الفضاء. مع الإشارة إلى ذرة يشير إلى الفضاء حول النواة التي وجود الإلكترون هو الأكثر احتمالا.

المستحيل - ممكن؟

مثل كل نظرية، ويتم نموذج الكم الميكانيكية من التركيب الذري حقا ثورة في الأوساط العلمية في العالم، وبين سكان. في الواقع، حتى يومنا هذا فمن الصعب أن نتصور أن نفس الجسيمات في نفس الوقت يمكن أن يكون في وقت واحد في واحد وفي أماكن مختلفة! لحماية سبل راسخة للحياة أقول أنه في إجراء الأحداث الصغيرة التي من المستحيل وليست تلك الموجودة في الكون. ولكن هل هو حقا؟ أو الناس يخافون فقط أن يعترف حتى إمكانية أن "الانخفاض مثل المحيط والمحيطات - قطرة ماء"؟