Автор работы: Пользователь скрыл имя, 14 Апреля 2013 в 22:39, практическая работа
Атом XX ғасырдың басына дейін бөлінбейтін кіші бөлшек деген ұғым қалыптасып келді ("Атомос" – белінбейді).
XIX және XX ғасырлар аралығында атомдардың күрделі екендігі және олар бір біріне ауыса алатындығы туралы физика ғылымында жаңа тәжірибелік деректер жинала басталды.
1833 ж. М. Фарадейдің тәжірибесі – электролиз құбылысын зерттелуі, (электролит ерітінділеріндегі ток иондардың реттелген қозғалысы).
Крукс 1879 ж. тәжірибе жасап катод сәулесін ашты, бірінші per электрондар ағынын байқады. Ауасыз түтікшеде, үлкен кернеулікте электр тоғы жіберген кезде түтікшенің ішінде сәуле пайда болады. Бұл сәулелер катодтан шыққандықтан, оны катодты сәулелер деп атады.
Атом құрлысының күрделілігі
Барлық заттар – аса ұсақ бөлшектер, атомдардан тұрады.
Атом XX ғасырдың басына дейін бөлінбейтін кіші бөлшек деген ұғым қалыптасып келді ("Атомос" – белінбейді).
XIX және XX ғасырлар
аралығында атомдардың күрделі
екендігі және олар бір біріне
ауыса алатындығы туралы
Ағылшын ғалымы Дж. Томсон 1897 ж. тәжірибе жасап – ультракүлгін жарықпен сәулелендірілген кез-келген химиялық элементтің атомы өзінен теріс зарядталған бөлшектердің шығатынын анықтады. Стонейдің ұсынысы бойынша оларды електрон деп атап ē (β) таңбасымен белгілейтін болды.
Ол зарядтың (ē) электронның
массасына қатынасын өлшеді
Каналды және катодты сәулелердің ашылуы негізінде, атомдар оң және теріс зарядталған бөлшектерден тұратындығы анықталды.
Осыдан:
- электрондардың табиғаты
бірдей және олар заттың
материяда электр зарядтары болады, ең кіші бөлшек атом - оң және теріс зарядтан түзілген, элементтердің атомдары планетарлық қүрылысты болады.
2) А.М. Бутлеров (1886 жылы) былай деген: "Атомдар... жаратылысы бойынша бөлінбейді емес, қазіргі біздің қолымызда бар тәсілдермен ғана бөлінбейді... кейін ашылатын жаңа процестерде бөлінуі мүмкін..."
3) Осы жылдарда Н.А. Морозов: атомның күрделі екендігін айтумен қатар оның орталық бөлімі және жеңіл электр белшектері болады деген. Олар осы кездегі – а-бөлшектер, дейтрон, протон, нейтрон, электрон, позитрондар.
Рентген сәулелері. В.К.Рентген 1896 ж. Рентген сәулелерін ашты. Рентген сәулелері магнит және электр өрісінде ауытқымайды және үлкен энергиялық күші бар: қағаздан, денеден басқа көптеген заттардан өтіп кетеді, фотопластинкаларды қарайтып жібереді.
Радиоактивтілік. Анри Беккерельдің 1896 ж. уранның тұздары өздігінен сәулелер шығаратындығын ашты. Бұл құбылыс радиоактивтілік немесе Беккерель сәулелері деп аталды. Радиоактивтілікті зерттеуде Пьер және Мария Кюри (1898 ж.) көп еңбек сіңірді. Олар торийдың радиоактивтілігін және екі жаңа элементтерді - полоний мен радийды ашты.
Радиоактивтілікті тереңірек зертгегенде, бұл сәулелердің бірнеше түрі бар екендігі анықталды: α-; β-; γ-сәулелер.
Элементтердің сызықты спектрлері.
Өте қыздырған газ не
бу (Гейзлер трубкасында) шығарған
жарықты призмадан өткізіп
Сәуле шығарудың квант теориясы
1900-1905 жылдарда неміс ғалымдары Макс Планк және Альберт Эйнштейн жарық сәулесіндегі энергияның шығуы (жөне сіңуі) үздіксіз ағын емес, кесімді порция (бөлшек) - квант түрінде болады деп, заттың құрылысындағы атом (бөлшек) жайындағы түсінікті энергияға қолданған. Жарықтың осындай порция - порция энергиясы бар белшегі фотон деп аталған.
Түрлі сәуле шығаруда кванттың Е мөлшері әр түрлі, әрі ол жарықтың сәулесінің тербеліс жиілігіне (ν) пропорционал яғни:
Е=hν, Дж
Мұнда һ пропорционалдық коэффициенті (Планк тұрақтысы) оның сандық мәні 6,626.10-34 Дж.с.
Сонымен, екі ғасырдың аралығындағы (XIX-XX г.) жаңалықтардың негізінде:
Атомдар электрбейтарап болғандықтан, оларда электрондардан басқа, оң зарядталған бөлшектер де болады.
Бұл бөлшектер кейіннен ядро деп аталды. Ядро - атомдардың ішкі бөлшегі, көлемі өте аз 1.10-13 см, бірақ өте тығыз орналасқан 1014-1013 г/см3.
ATOM ядросының протонды-
Бір ғана элементарлы
бөлшектен тұратын қарапайым
ядро - сутек атомының ядросы. Сутек
атомының иондануы нәтижесінде
Крукс түтігінде түзілетін
1933 жылы Д.Д.Иваненко, Е.Н.Гапон (СССР) және олардан тәуелсіз В.Гейзенберг (Германия) атом ядросының протонды-нейтронды құрылыс моделін құрды. Осы модель бойынша барлық элементтердің атом ядросы протон саны периодтық жүйедегі элементтердің реттік номіріне Z сәйкес, ал нейтрон саны (N) атомның массасынан (А) протон санын (Z) алып тастағанға тең болады.
N=A-Z; A=N+Z.
Ядро заряды протон санына тең, яғни периодтық жүйедегі элементтердің реттік номіріне Z сәйкес аңықталады. Электрон саны протон санына тең.
Мысалы: 112Sn50(112р+; 112ē; 62n)
112Cd48(48p; 48ē; 64n)
Сутегі изотоптарының моделі
Атом құрылысы
Орыстың көрнекті химигі
Б.Н. Чигерин - (1888 жылы) математикалық
есептеулер арқылы атомның
Ағылшын ғалымы Дж. Томсон - (1904 жылы) атомның ішіндегі оң заряд бір жерінде емес бар жерінде бірдей орналасқан (атом – R=10-10 м шар), ал оларды нейтралдайтын электрондар осы оң зарядтың арасында (су тамшысының ішінде жүзіп жүрген түйіршіктер тәрізді қозғалып жүреді), концентрлі шеңберлер сияқты болып орналасқан;
периодтық жүйеде үқсас элементтердің шеңберлеріндегі электрондардың орналасуы да үқсас деп, периодтылықты түсіндіруге тырысқан.
У. Томсон,
1902 ж.
Э. Резерфордтың планетарлық (ядролық) моделі
Эрнест Резерфорд тәжірибесі
Бір шоқ альфа-бөлшектерін
жұқа металға бағыттап
Альфа-бөлшектерінің тебілуі,
атомның ішінде, бір жерге жиналған
өте көп оң зарядтардың
Э. Резерфордтың планетарлық моделі (1911ж.)
Нильс Бор теориясы
Дания ғалымы Нильс
Бор (1885 ж. туған) 1913 жылы ядролық
модельге квант теориясын
Бор теориясының негізгі 3 жорамалы немесе постулаты:
Бұл энергия бүтін квант түрінде болады:
Е=Е1-Е2
(мұндағы Е1 мен Е2 әр түрлі орбитадағы энергия).
Бұл энергия бүтін квант түрінде болады:
Е=Е1-Е2
(мұндағы Е1 мен Е2 әр түрлі орбитадағы энергия).
Айталық ē дөңгелек орбитамен жүрсін, онда оның центрден тепкіш күші К=mv2/r (мұндағы m-электрон массасы, v-жылдамдығы, r-орбита радиусы).
Электрон ядродан қашықтап кетпейді, демек, оның центрден қашықтау күшін ядроға тартатын күш теңестіреді. Ядроға тартатын күш дейтініміз ядро заряды (е1) мен (е2) арасындағы Кулон заңының ықпалы:
К1=е1·е2 /r2,
mv2/r = е1·е2 /r2
Бордың бірінші, екінші
постулатына сәйкес квант
mvr=h/2∏·n
Яғни 2∏·m · v · r = hn
Одан 2∏·r=h / m · n
Осы шартқа сай орбитаны квантталған орбита дейді.
Схематичное изображение строения электронной оболочки атома в модели Бора. .
В модели Бора свет испускается возбужденным атомом при переходе электрона с верхних стационарных орбит (уровней) на нижние.
Элементтердің табиғатта таралуы