Реферат з хімії на тему: Будова атома. Збірка рефератів з літератури

06.10.2015

Реферат з хімії на тему «Будову атома»

Існування закономірного зв’язку між усіма хімічними елементами, яскраво виражене в періодичній системі, наштовхує на думку про те, що в основі всіх атомів лежить щось загальне, що всі вони знаходяться в близькому спорідненні один з одним. Однак до кінця 19 в. у хімії панувало метафізичне переконання, що атом є найменша частка простої речовини, остання межа подільності матерії. При всіх хімічних перетвореннях руйнуються і знову створюються тільки молекули, атоми ж залишаються незмінними і не можуть дробитися на більш дрібні частини.

Але всі ці припущення в той час ще не

могли бути підтверджені якимись

експериментальними даними. Лише наприкінці 19ст. були

зроблені відкриття, що показали складність будови атома

і можливість перетворення при відомих умовах

одних атомів в інші. На основі цих відкриттів початок

швидко розвиватися вчення про будову атома. Перші

вказівки на складну структуру атомів були отримані

при вивченні катодних променів, що виникають при

електричному розряді в сильно розріджених газах. Для

спостереження цих променів з скляної трубки, в яку

впаяні два металеві електроди, викачується

можливості все повітря і потім пропускається крізь

неї струм високої напруги. При таких умовах від

катода трубки перпендикулярно до його поверхні

поширюються «невидимі» катодні промені, що викликають

яскраве зелене свічення в тому місці, куди вони

потрапляють.

Катодні промені володіють здатністю

приводити в рух на їх шляху легко рухомі тіла і

відкланявся від свого первісного шляху в

магнітному і електричному полі (в останньому в сторону

позитивно зарядженої пластини). Дія катодних

променів виявляється тільки усередині трубки, так як

скло для них непроникне. Вивчення властивостей

катодних променів привело до висновку, що вони

являють собою потік дрібних часток, що несуть

негативний електричний заряд і летять

швидкістю, що досягає половини швидкості світла.

Особливими прийомами вдалося визначити масу катодний

частинки і величину їх заряду.

Вивчення будова атома практично почалося в

1897-1898 рр. після того як була остаточно

встановлена природа катодних променів, як потоку

електронів і були визначені величина заряду і маса

електрона.

Факт виділення електронів найрізноманітнішими

різноманітними речовинами приводив до висновку, що

електрони входять до складу всіх атомів. Але атом в

цілому електрично нейтральний; отже, він

повинен містити в собі ще іншу складову частину,

заряджену позитивно, причому її заряд повинен

врівноважувати суму негативних зарядів

електронів, Ця позитивно заряджена частина атома

була відкрита в 1911 р. Резерфордом при дослідженні

руху-частинок у газах і інших речовинах. -частки

викидаються атомами радіоактивних елементів,

являють собою позитивно заряджені іони

гелію, швидкість руху яких досягає 20000

Здатність-частинок

іонізувати повітря була використана англійською

фізиком Вільсоном для того, щоб зробити видимими

шляхи руху окремих частинок і сфотографувати їх.В

згодом апарат для фотографування-частинок був

названий камерою Вільсона. Розглядаючи шляхи руху

-частинок в камері Вільсона, ми бачимо, що вони

прямолінійні.У той же час, як показує теорія,

кожна частинка протягом свого шляху. а він

сягає в повітрі 11см, повинна зустріти сотні

тисяч атомів. Якщо тим не менш шлях її залишається

прямолінійним, то це можна пояснити лише тим, що

-частинка пролітає крізь атоми. Більш ретельне

дослідження цього явища показало, що при

проходженні пучка паралельних променів крізь шар газу

або тонку металеву пластинку виходять вже не

паралельні, а дещо розходяться: відбувається

розсіяння-частинок, тобто відхилення від їх

початкового шляху.

Кути відхилення невеликі, але

завжди є невелике число частинок (1/8000),

які відхиляються дуже сильно, деякі частинки

відкидаються тому, як якщо б на шляху зустрілося

щось тверде непроникне. (додати про те, що

це не електрони їх маса в 7500 разів менше маси

Так як маса

електрона нікчемна мала, то майже вся маса

зосереджена в його ядрі. Розміри атома і його

окремих частин виражається наступними числами:

діаметр атома — 10 см. діаметр електрона — 10 см і

діаметр ядра від 10 до 10 див. Звідси ясно, що на частку

ядра і електронів, число яких, як побачимо далі,

порівняно невелика, доводиться лише, нікчемний

частина простору, зайнятого атомної системою.

Запропонована Резерфордом схема будови атома або,

як звичайної кажуть, модель атома, легко

пояснює явища відхилення-частинок. Дійсно,

розміри ядра й електронів дуже малі в порівнянні з

розмірами всього атома, які визначаються орбітами

найбільш віддалених від ядра електронів;

більшість-частинок пролітає через атоми без

помітного відхилення.

Тільки в тих випадках, коли

-частинки дуже близько підходить до ядра, електричне

відштовхування викликає різке відхилення її від

початкового шляху. Таким чином, вивчення

розсіяння-частинок поклало початок ядерної теорії

атома. Одним із завдань, що стояли перед теорією

будови атома на початку її розвитку, було визначення

величини заряду ядра різних атомів. Так як атом в

цілому електрично нейтральний, то, визначивши заряд

ядра, можна було б встановити і число оточуючих ядро

електронів. У вирішенні цього завдання цієї велику допомогу

зробило вивчення спектрів рентгенівських променів.

Рентгенівські промені виникають при ударі швидко летять

електронів про яке-небудь тверде тіло і відрізняються від

променів видимого світла тільки значно меншою довжиною

хвилі. У той час як короткі світлові хвилі мають

довжину близько 4000 ангстремов (фіолетові промені), довжини

хвиль рентгенівських променів лежать в межах від 20 до

0,1 ангстрема. Щоб отримати спектр рентгенівських

променів, не можна користуватися звичайною призмою або

дифракційної гратами. Теоретично для променів з

такою короткою довжиною хвилі, як рентгенівські промені,

треба було приготувати дифракційну решітку з

1000000 поділок на 1 мм.

Так як штучно

приготувати таку решітку неможливо, то довгий час

спектр рентгенівських променів не вдавалося отримати. В

1912 р. швейцарського фізика Лауе виникла думка

використовувати кристали як дифракційної

решітки для рентгенівських променів. Закономірне

розташування атомів в кристалах і дуже малі

відстані між ними давали підставу припускати,

що кристал як раз і може зіграти роль необхідної

дифракційної решітки. Досвід блискуче підтвердив

припущення Лауе, незабаром вдалося побудувати прилади,

які давали можливість отримувати спектри

рентгенівських променів майже всіх елементів. Для

отримання рентгенівських спектрів антикатод в

рентгенівських трубках роблять з того металу, спектр

якого хочуть отримати, або ж завдають з’єднання

досліджуваного елемента. Екраном для спектру служить

фотографічна пластинка або папір; після

прояву на ній видно всі лінії спектра. У 1913 р.

англійський учений Мозлі, вивчаючи рентгенівські спектри

знайшов співвідношення між довжинами хвиль рентгенівських

променів і порядкового номерами відповідних

елементів — це носить назву закону Мозлі і може

бути сформулированно наступним чином: Коріння

квадратний із обернених значень довжин хвиль знаходяться в

лінійній залежності від порядкових номерів елементів.

Ще до робіт Мозлі деякі теоретичні

міркування дозволяли припустити, що порядковий

номер елемента вказує число позитивних зарядів

ядра його атома. У теж час Резерфорд, вивчаючи

розсіювання-частинок при проходженні через тонкі

металеві пластинки, знайшов, що якщо заряд

електрона прийняти за одиницю, то виражається в

таких одиницях заряд ядра приблизно дорівнює

половині атомної ваги елемента. Порядковий номер, за

украй мірі більш легких елементів, теж дорівнює

приблизно половині атомної ваги. Все разом узяте

призвело до висновку, що Заряд ядра чисельно дорівнює

порядковому номеру елемента. Таким чином, закон

Мозлі дозволив визначити заряди атомних ядер. Тим

самим, зважаючи нейтральності атомів, було встановлено і

число електронів, що обертаються навколо ядра в атомі

кожного елемента. Ядерна модель атома

Резерфорда одержала свій подальший розвиток

завдяки роботам Нільса Бора, у яких вчення про

будову атома нерозривно пов’язується з вченням про

походження спектрів. Лінійчаті спектри виходять

при розкладанні світла що випускається розпеченими парами

або газами. Кожному елементу відповідає свій спектр,

що відрізняється від спектрів інших елементів.

Більшість металів дає дуже складні спектри,

що містять величезне число ліній (у заліза до 5000),

але зустрічаються і порівняно прості спектри.

Розвиваючи ядерну теорію Резерфорда, учені прийшли до

думки, що складна структура лінійчатих спектрів

зумовлена що відбуваються усередині атомів коливаннями

електронів.

По теорії Резерфорда, кожен електрон

обертається навколо ядра, причому сила притягання ядра

врівноважується відцентровою силою, що виникає при

Короткий опис статті: будова атома Існування закономірного зв’язку між усіма хімічними елементами, органічна хімія

Джерело: Реферат з хімії на тему «Будову атома». Збірка рефератів з літератури

Також ви можете прочитати