A estrutura do átomo. O modelo de mecánica cuántica do átomo

O seguinte artigo describe a estrutura do átomo e como se abriu como unha teoría desenvolvida nas súas mentes e na condución de experimentos científicos e pensadores. O modelo de mecánica cuántica do átomo como a máis avanzada, de lonxe, o describe máis plenamente o seu comportamento, e as partículas que compoñen. Sobre el e as súas características, vexa abaixo.

O concepto do átomo

Quimicamente menor parte indivisible dun elemento químico con un conxunto de propiedades típicas do que é o átomo. Inclúe electróns eo núcleo, que á súa vez contén un protóns cargados positivamente e neutróns son non cargados. Se contén o mesmo número de protóns e electróns, o propio átomo é electricamente neutro. Se non, ten unha carga: positivo ou negativo. A continuación, o átomo de chámase un ión. Así a súa clasificación realízase: elemento determinado polo número de protóns, eo seu isótopo - neutróns. Comunicando entre si en base das conexións interatómicas, átomos de formar a molécula.

Un pouco de historia

Por primeira vez, falou sobre átomos antigos filósofos indios e gregos. E durante os séculos XVII e XVIII, os químicos confirmaron a idea experimentalmente probado que algunhas substancias é imposible romper os seus elementos constitutivos por experimentos químicos. Con todo, a partir de finais do século XIX ata principios do XX, os físicos descubriron partículas subatómicas, de xeito que se fixo evidente que o átomo non era indivisible. En 1860, os químicos formulados conceptos átomos e moléculas, en que o átomo era a máis pequena das partículas do elemento que forma parte de ambos os compostos simples e complexos.

modelo de estrutura atómica

1. Anacos de materia. Demokrit cría que as propiedades das substancias pode ser determinado peso, forma e outros parámetros que caracterizan átomos. Por exemplo, átomos de lume ten afiados, debido a que ten a capacidade de queimar; sólidos conter partículas ásperas, dese modo, engatar unha coa outra é moi forte; en auga, son suaves, de xeito que é deixada fluír. Segundo Demócrito, mesmo a alma humana está composta de átomos.
2. O modelo de Thomson. átomo científica considerado como un corpo cargado positivamente, no interior do cal existen electróns. Estes modelos son negados Rutherford pasou a súa famosa experiencia.
3. Pronto modelo Nagaoka planetaria. A principios do século XX Hantaro Nagaoka propuxo un modelo do núcleo atómico, como o planeta Saturno. Neles arredor de pequenos grans, de carga positiva, os electróns son combinados no anel de fiación. Estas versións son os mesmos que os anteriores, que era malo.
4. modelo planetario de Bohr-Rutherford. Despois de varias experiencias Ernest Rutherford suxeriu que o átomo é semellante ao sistema planetario. É electróns móvense en órbitas arredor do núcleo, que é cargada e almacenada no centro positivamente. Pero a diferenza da electrodinámica clásica, porque, nela, o electrón, en movemento, emite ondas electromagnéticas e, polo tanto, perde enerxía. Boron introducido postulados especiais en que os electróns non irradian enerxía, á vez que nalgunhas condicións específicas. Descubriuse que a mecánica clásica non foi capaz de describir o modelo da estrutura atómica. Este aínda levou ao xurdimento da mecánica cuántica permítenos explicar como este fenómeno, e moitos outros.

O modelo de mecánica cuántica do átomo

Este modelo é unha evolución do anterior. O modelo de mecánica cuántica do átomo suxire que eles non están a ter unha taxa de neutróns e cargado positivamente protóns no núcleo atómico. É rodeado por electróns cargados negativamente. Pero na mecánica cuántica, os electróns non pode moverse en un traektoriyam.Tak predeterminado, en 1927, V. expresou o principio de incerteza de Heisenberg, polo cal determinación precisa Coordenadas imposibles da partícula ea súa velocidade ou impulso.

As propiedades químicas determinada pola súa capa electrónica. Na táboa periódica átomos están dispostos de acordo cos eléctricos encargos dos núcleos (referíndose a cantidade de protóns), neutróns, polo tanto, non afecta as propiedades químicas. O modelo mecánico-cuántico do átomo demostrou que o seu principal peso cae sobre a cota núcleo e electróns, con todo, segue a ser baixa. É medido en unidades de masa atómica, o que é igual a 1/12 da masa dun átomo de carbono C12 isótopo.

función de onda e orbital

Segundo o principio V. Geyzentberga, non podemos dicir con certeza absoluta que o electrón, que ten unha certa velocidade, está situado nun punto concreto no espazo. De xeito describir as propiedades a de electróns, utilizándose a función de onda psi.

A probabilidade de atopar unha partícula nun determinado momento é directamente proporcional ao cadrado do seu valor absoluto, que é calculado por un tempo específico. Psi cuadriculados chamado de densidade de probabilidade que caracteriza os electróns en torno ao núcleo en forma de nube de electróns. Que será máis, a probabilidade será maior que o electrón nun determinado espazo do átomo.

Para unha mellor comprensión, pode enviar fotos sobrepostas unhas sobre as outras, onde a posición do electrón gravado en momentos diferentes. No punto onde haberá máis puntos ea nube será o máis denso, ea maior probabilidade de atopar o electrón.

Calculado, por exemplo, que o modelo de mecánica cuántica de un átomo de hidróxeno inclúe a maior densidade da nube de electróns, a unha distancia de 0053 nm dende o núcleo.

A órbita da mecánica clásica substituído na nube electrónica cuántica. Electron función de onda psi chámase orbital, que se caracteriza pola forma e da enerxía da nube de electróns no espazo. Con referencia a un átomo refírese ao espazo en torno ao núcleo no que o electrón é máis probable atopar.

O imposible - posible?

Como toda teoría, modelo da mecánica cuántica da estrutura atómica é realmente feito unha revolución no mundo científico, e entre os habitantes. De feito, ata hoxe, é difícil imaxinar que a mesma partícula á vez pode ser, á vez, nun e en diferentes lugares! Para protexer os camiños ben establecidos da vida dicir que ocorran os micro eventos que son imposibles e non son quen no macrocosmos. Pero é realmente? Ou a xente está só con medo de admitir a posibilidade de que "unha gota é como un océano e océano - caída"?