Узак убакыт бою заттын көптөгөн касиеттери изилдөөчүлөр үчүн сыр бойдон калган. Эмне үчүн кээ бир заттар электр тогун жакшы өткөрсө, башкалары өткөрбөйт? Эмне үчүн темир атмосферанын таасири астында акырындык менен бузулат, ал эми асыл металлдар миңдеген жылдар бою эң сонун сакталып турат? Бул суроолордун көбүнө адам атомдун түзүлүшүн: анын түзүлүшүн, ар бир электрон катмарындагы электрондордун санын билгенден кийин жооп берилген. Анын үстүнө, атом ядролорунун түзүлүшүнүн эң негиздерин да өздөштүрүү дүйнө үчүн жаңы доорду ачты.
Заттын элементардык кирпичи кайсы элементтерден курулган, алар бири-бири менен кантип өз ара аракеттенишет, мындан эмнеге үйрөнсөк болот?
Азыркы илимдин көз карашында атомдун түзүлүшү
Учурда көпчүлүк окумуштуулар заттын түзүлүшүнүн планетардык моделин карманышат. Бул моделге ылайык, ар бир атомдун борборунда атомго салыштырмалуу кичинекей (ал бүткүл атомдон ондогон миң эсе кичине) бир ядро бар.атом). Бирок ядронун массасы жөнүндө ушуну айтууга болбойт. Атомдун дээрлик бардык массасы ядродо топтолгон. Ядро оң заряддуу.
Электрондор ядронун айланасында күн системасындагы планеталардагыдай тегерек эмес, үч өлчөмдүү (шарлар жана көлөм сегиздик) ар түрдүү орбиталарда айланат. Атомдогу электрондордун саны ядронун зарядына сан жагынан барабар. Бирок электронду кандайдыр бир траектория боюнча кыймылдаган бөлүкчө катары кароо өтө кыйын.
Анын орбитасы кичинекей, ылдамдыгы дээрлик жарык шооласыныкындай, ошондуктан электронду орбитасы менен бирге терс заряддуу сферанын бир түрү катары кароо туурараак.
Ядролук үй-бүлөнүн мүчөлөрү
Бардык атомдор 3 түзүүчү элементтен турат: протондор, электрондор жана нейтрондор.
Протон ядронун негизги курулуш материалы. Анын салмагы атомдук бирдикке (суутек атомунун массасына) барабар же SI системасында 1,67 ∙ 10-27 кг. Бөлүкчө оң заряддуу жана анын заряды элементардык электрдик заряддар системасында бирдик катары кабыл алынат.
Нейтрон протондун массалык эгизи, бирок эч кандай заряддуу эмес.
Жогорудагы эки бөлүкчө нуклиддер деп аталат.
Электрон заряддуу протонго карама-каршы келет (элементардык заряд -1). Ал эми салмагы жагынан электрон бизди басынтат, анын массасы болгону 9, 12 ∙ 10-31 kg, бул протон же нейтрондон дээрлик 2 миң эсе жеңил.
Кантип "көрүлгөн"
Эң заманбап техникалык каражаттар да жол бербесе, атомдун түзүлүшүн кантип көрүүгө болот?жана кыска мөөнөттө анын курамындагы бөлүкчөлөрдүн сүрөттөрүн алууга мүмкүндүк бербейт. Окумуштуулар ядродогу протондордун, нейтрондордун жана электрондордун санын жана алардын жайгашкан жерин кайдан билишкен?
Атомдордун планетардык түзүлүшү жөнүндөгү божомол жука металл фольгасын түрдүү бөлүкчөлөр менен бомбалоонун натыйжаларынын негизинде жасалган. Сүрөттө ар кандай элементардык бөлүкчөлөрдүн зат менен кандайча өз ара аракеттешүүсү айкын көрүнүп турат.
Эксперименттерде металлдан өткөн электрондордун саны нөлгө барабар болгон. Бул жөнөкөй эле түшүндүрүлөт: терс заряддуу электрондор металлдын электрон кабыктарынан түртүлүп, алар да терс зарядга ээ.
Протон нуру (заряд +) фольгадан өттү, бирок "жоготуулар" менен. Кээ бирлери жолго түшкөн ядролор тарабынан түртүлгөн (мындай соккулардын ыктымалдыгы өтө аз), кээ бирлери баштапкы траекториядан четтеп, ядролордун бирине өтө жакын учуп кетишкен.
Нейтрондор металлды жеңүү жагынан эң "эффективдүү" болуп калды. Нейтралдуу заряддуу бөлүкчө заттын өзөгү менен түз кагылышууда гана жоголгон, ал эми нейтрондордун 99,99% металлдын калыңдыгынан ийгиликтүү өткөн. Айтмакчы, кирүүдө жана чыгууда нейтрондордун санына жараша кээ бир химиялык элементтердин ядролорунун өлчөмүн эсептөөгө мүмкүн болду.
Алынган маалыматтардын негизинде көпчүлүк маселелерди ийгиликтүү түшүндүргөн материянын түзүлүшүнүн азыркы кездеги үстөмдүк кылган теориясы түзүлдү.
Эмне жана канча
Атомдогу электрондордун саны атомдук санга көз каранды. Мисалы, кадимки суутек атому барбир протон. Бир электрон орбитада айланып турат. Мезгилдик системанын кийинки элементи, гелий, бир аз татаалыраак. Анын ядросу эки протон жана эки нейтрондон турат, ошондуктан атомдук массасы 4.
Сериялык номердин өсүшү менен атомдун көлөмү жана массасы өсөт. Мезгилдик системадагы химиялык элементтин сериялык номери ядронун зарядына (андагы протондордун саны) туура келет. Атомдогу электрондордун саны протондордун санына барабар. Мисалы, коргошун атомунун (атомдук номери 82) ядросунда 82 протон бар. Ядронун айланасындагы орбитада 82 электрон бар. Ядродогу нейтрондордун санын эсептөө үчүн атомдук массадан протондордун санын кемитүү жетиштүү:
207 – 82=125.
Эмне үчүн дайыма бирдей сандар бар
Биздин ааламдагы ар бир система туруктуулукка умтулат. Атомго карата колдонулганда, бул анын бейтараптыгында чагылдырылат. Эгерде биз бир секундага Ааламдагы бардык атомдор ар кандай чоңдуктагы, ар кандай белгилер менен тигил же бул зарядга ээ деп элестетсек, дүйнөдө кандай хаос болорун элестете алабыз.
Бирок атомдогу протондор менен электрондордун саны бирдей болгондуктан, ар бир "кирпичтин" жалпы заряды нөлгө барабар.
Атомдогу нейтрондордун саны көз карандысыз маани. Мындан тышкары, бир эле химиялык элементтин атомдору нөл заряддуу бул бөлүкчөлөрдүн ар кандай санына ээ болушу мүмкүн. Мисал:
- 1 протон + 1 электрон + 0 нейтрон=суутек (атомдук масса 1);
- 1 протон + 1 электрон + 1 нейтрон=дейтерий (атомдук масса 2);
- 1 протон + 1 электрон + 2нейтрон=тритий (атомдук масса 3).
Мында атомдогу электрондордун саны өзгөрбөйт, атом нейтралдуу бойдон калат, анын массасы өзгөрөт. Химиялык элементтердин мындай вариациялары изотоптор деп аталат.
Атом дайыма нейтралдуу
Жок, атомдогу электрондордун саны ар дайым протондордун санына барабар боло бербейт. Эгерде бир-эки электрон бир аз убакытка чейин атомдон «алып кете албаса», анда гальванизация деген нерсе болмок эмес. Атом, бардык заттар сыяктуу эле, таасир этиши мүмкүн.
Атомдун сырткы катмарынан келген жетишерлик күчтүү электр талаасынын таасири астында бир же бир нече электрон «учуп» кетиши мүмкүн. Бул учурда заттын бөлүкчөсү нейтралдуулугун токтотот жана ион деп аталат. Ал электр зарядын бир электроддон экинчисине өткөрүп, газ же суюк чөйрөдө кыймылдай алат. Ошентип, электр заряды батареяларда сакталып, кээ бир металлдардын эң ичке пленкасы башкаларынын бетине (алтын жалатуу, күмүш жалатуу, хромдоо, никель менен каптоо ж.б.) колдонулат.
Электр тогун өткөрүүчү металлдарда электрондордун саны да туруксуз. Сырткы катмарлардын электрондору, мисалы, атомдон атомго басып, электр энергиясын өткөргүч аркылуу өткөрүшөт.
