Kas yra "atom"?
Iki XX a. Pradžios požiūris buvo pasakytas mokslo, kad atomas yra nedaloma dalelė. Tačiau jis pasirodė ne taip. Tiesą sakant, atomas apima vadinamąsias subatomines daleles. Dėl chemikų ypatinga susidomėjimas yra interesus: proton., neutronas ir. \\ T elektronas:
Remiantis atominės vieneto masė (A.E.m.) yra anglies skalės-12. Anglies atomas susideda iš 6 protonų ir 6 neutronų ir turi atominį svorį \u003d 12 a.m. Taigi, 1 A.E.m. \u003d 1/12 anglies atomo.
Protonų ir neutronų masės yra beveik lygios. Elektronų masė yra 2000 kartų mažiau.
Nepaisant to, kad atomui yra tiek teigiamai įkrautos dalelės ir yra neigiamas, jo mokestis yra neutralus. Tai paaiškina tuo, kad atomo to paties skaičiaus protonų ir elektronų. Matmenų dalelės neutralizuoja vieni kitus.
Ernestas Rutherford 1911 pasiūlė šį atomo modelį: centre yra teigiamai įkrautas branduolys, susidedantis iš protonų ir neutronų. Elektronai sukasi aplink branduolį. Pagrindinė atomo masės dalis sutelkta į branduolį, kuris turi nedidelį dydį ir labai didelį tankį (atomo skersmuo yra 10-10 m; atominės branduolio skersmuo \u003d 10-15 m). Pagal kalbą alegorija: jei pateikiate atomą, esančią olimpinio stadionui Pekine, atomo branduolys yra futbolo kamuolys, kuris žaidžia futbolą šiame stadione.
Dėmesingas skaitytojas užduos klausimą: "Jei atomo branduolyje yra teigiamai apmokestinami protonai ir to paties pavadinimo mokesčiai, kaip žinote, yra atstumiami, kodėl atomo branduolys nesunaikina?" Mokslininkai pateikė išvadą, kad yra keletas "klijavimo protonai", jėgos, kurios yra laikomos branduolio vientisumu atomo branduolyje.
Nes. Atom Core yra pagrindinė atomo masė, atomo masė gali būti laikoma lygi neutronų ir protonų masės sumai.
Remiantis pirmiau minėta, žiūri į struktūrinį deguonies simbolį, mes galime saugiai pasakyti, kad jo atome yra 8 elektronai.
- O. - cheminis elemento simbolis (deguonies);
- 16 - masės numeris;
- 8 - Užsakymas (atominis) numeris.
Vieno elemento atomai, turintys tą patį branduolį, tačiau vadinami įvairūs masės numeriai izotopai.
Vandenilio izotopai:
- 1 1 H - pareiga;
- 1 2 val - deuteris;
- 1 3 h - tritiumas;
- Perkėlimas. \\ T
Kiekvieno atomo centre yra branduolys, mažas dalelių rinkinys, vadinamas protonais ir neutronais. Šiame straipsnyje mes ištirsime protonų ir neutronų pobūdį, sudarytą iš dalelių dar mažesnių nei kvarkai, gluons ir antikvariniai ženklai. (Gluons, kaip ir fotonai, yra patys antipartijos). Ketvirtai ir gluonai, kiek žinome, gali būti tikrai elementariniai (nedalomi ir ne jie susideda iš mažesnio nei). Bet jie yra vėliau.
Nesvarbu, kaip stebėtinai, protonai ir neutronai turi beveik tą pačią masę - su procentais:
- 0,93827 GEV / C 2 protone,
- 0.93957 GEV / C 2 neutronas.
Kadangi jie yra tokie panašūs, ir kadangi šios dalelės susideda iš branduolių, protonų ir neutronų dažnai vadinami branduoliais.
Protonai buvo identifikuoti ir aprašyti apie 1920 m. (Nors jie buvo atviri anksčiau; vandenilio atomo branduolys yra tik atskiras protonas), o neutronai randami 1933 m. Tai, kad protonai ir neutronai yra panašūs vieni kitiems, suprantami beveik iš karto. Tačiau tai, kad jie turi išmatuojamą dydį, panašų į branduolio dydį (apie 100 000 kartų mažesnis už atomą ant spindulio), nebuvo žinoma iki 1954 m. Tai, kad jie susideda iš kvarkų, antikvarinių ženklų ir gluons, palaipsniui suprantama nuo 1960 m. Vidurio iki 1970 m. Vidurio. Iki 70-ųjų pabaigos ir 80-ųjų pradžios, mūsų supratimas apie protonus, neutronus, ir kurių jie susideda iš labiausiai verkių, ir nuo tada lieka nepakitęs.
Nuklečiai apibūdina daug sunkiau nei atomai ar branduoliai. Ne pasakyti, kad iš esmės atomai yra paprasti, tačiau bent jau galima pasakyti, kad helio atomas susideda iš dviejų elektronų orbitoje aplink mažą helio branduolį; Ir helio branduolys yra gana paprasta dviejų neutronų ir dviejų protonų grupė. Bet su branduoliais viskas nėra taip paprasta. Aš jau parašiau straipsnyje "Kas yra protonas, ir kas yra viduje?", Kad atomas atrodo kaip elegantiškas minai, o branduolys yra laukinėje partijoje.
Protono ir neutronų sudėtingumas, matyt, yra įtartinas ir nesilaiko neišsamių fizinių žinių. Mes turime lygtis, naudojamą apibūdinti kvarkai, antikvariniai ženklai ir gluons, taip pat stiprios branduolinės sąveikos tarp jų. Šios lygtys vadinamos CCD, nuo "kvantinės chromodinamika". Lygčių tikslumas gali būti tikrinamas įvairiais būdais, įskaitant dalelių skaičiui matavimą dideliame "Hadron Collider". Pakeičiant KPD lygtis į kompiuterį ir pradėti protonų ir neutronų ir neutronų savybių skaičiavimą ir kitas panašias daleles (su bendru pavadinimu "Hadron"), mes gauname prognozes apie šių dalelių savybes, kurios yra gerai artėjančios pastabos realus pasaulis. Todėl mes turime pagrindo manyti, kad QCD lygtys nėra melas, ir kad mūsų žinios apie protoną ir neutroną yra pagrįstas tikintingomis lygtimis. Tačiau tiesiog turi pakankamai teisingų lygčių, nes:
- Paprastos lygtys gali būti labai sudėtingi sprendimai,
- Kartais neįmanoma apibūdinti sudėtingų sprendimų paprastu būdu.
Dėl vidinio branduolio sudėtingumo, jūs, skaitytojas, turės pasirinkti: kiek norite sužinoti apie aprašytą sudėtingumą? Nesvarbu, kiek jūs ketinate tai patenkinti jums, greičiausiai, nesukels: tuo daugiau sužinosite, tuo aišku, kad būsite tema, tačiau galutinis atsakymas išliks tas pats - protonas ir neutronų yra labai sudėtingi. Galiu pasiūlyti jums tris supratimo lygius, išsamiai padidinti; Galite pasilikti po bet kokio lygio ir eikite į kitas temas, arba galite pasinerti į paskutinį. Kalbant apie kiekvieną lygį, kyla klausimų, atsakymai, į kuriuos aš iš dalies galiu pateikti šiais atvejais, tačiau nauji atsakymai sukelia naujų klausimų. Kaip rezultatas - kaip aš darau profesinės diskusijos su kolegomis ir pažengusiems studentams - galiu tik atsiųsti tik realiuose eksperimentuose gautus duomenis, įvairiais įtakingais teoriniais argumentais ir kompiuteriniais modeliais.
Pirmasis supratimo lygis
Kas yra protonai ir neutronai?Fig. 1: pernelyg supaprastinta protonų versija, kurią sudaro tik du viršutiniai kvarkai ir vienas apatinis, ir neutronus, kuriuos sudaro tik du apatiniai kvarkai ir vienas viršuje
Siekiant supaprastinti bylą, daugelyje knygų, straipsnių ir svetainių yra nurodyta, kad protonai susideda iš trijų kvartų (du viršų ir vienas apatinis) ir dažyti kažką panašaus į Fig. 1. Neutronas yra tas pats, kurį sudaro tik vienas viršutinis ir du apatiniai kvarkai. Šis paprastas vaizdas iliustruoja tai, ką tikėjo kai kurie mokslininkai, daugiausia 1960-aisiais. Tačiau netrukus tapo aišku, kad šis požiūris buvo pernelyg supaprastintas tokiu mastu, kad nebėra teisinga.
Iš sudėtingesnių informacijos šaltinių, jūs sužinosite, kad protonai susideda iš trijų kvarkų (du viršų ir vienas apatinis), laikomas kartu su gluons - ir gali pasirodyti panašūs į Fig. 2, kur gluonai yra paimti į spyruokles ar siūlus, laikančius kvarkai. Neutronai yra vienodi, tik su vienu viršutiniu kvartais ir dviem mažesniais.
Fig. 2: Patobulinimas. 1 Dėl akcento svarbus vaidmuo Stipri branduolinė sąveika, valdanti "Quark" protone
Ne toks blogas būdas apibūdinti branduolius, nes jis sutelktas į svarbų stiprios branduolinės sąveikos vaidmenį, laikydami "Quark" protone dėl gluonų (taip pat, kaip ir fotonas su elektromagnetine sąveika, dalelė, iš kurios šviesa yra susieta ). Bet tai taip pat painioja, nes ji iš tikrųjų nepaaiškina, kokie yra gluonai ir ką jie daro.
Yra priežasčių judėti ir apibūdinti dalykus, kaip aš padariau: protonas susideda iš trijų kvartų (du viršų ir vienas apačioje), griaučių ir kvartų antikvarinių porų kalnų krūva (daugiausia viršutinių ir apatinių kvarkų, tačiau yra keletas keistų ). Visi jie plaukioja ten ir čia labai dideliu greičiu (artėja prie šviesos greičio); Visa ši rinkinys laikomas stipria branduoline sąveika. Aš tai parodiau Fig. 3. Neutronas vėl yra tas pats, bet su vienu viršutiniu ir dviem mažesniais kvartais; "Quark" priklausymo keitimas nurodo rodyklėje.
Fig. 3: realesnis, nors vis dar yra neopinis protonų ir neutronų vaizdas
Šie kvarkai, antikvarai ir gluonai yra ne tik proto, bet ir susiduria vienas su kitu, ir paversti viena kitai per tokius procesus kaip dalelių sunaikinimo (kai tos pačios rūšies kvarkas ir antikvariniai asmenys paverčiami dviem gluonais arba atvirkščiai ) arba gloono absorbcija ir emisija (kurioje kvart ir glion gali susidurti ir generuoti kvartus ir du gluonus, arba atvirkščiai).
Kad šie trys apskritai aprašymai:
- Dvi viršutiniai kvartai ir apatinis Quark (plius kažkas) protone.
- Vienas viršutinis kvarkas ir du apatiniai kvartai (plius kažkas) neutronu.
- "Kažkas kitas" neutronuose sutampa su "kažkuo" protonuose. Tai yra, branduolys "kažkas kitas" yra tas pats.
- Dėl nedidelio protono ir neutronų masės skirtumo atsiranda dėl to, kad sumažėjo apatinės kvarko masės ir viršutinio kvarko masės.
- viršutiniuose kvartuose elektros krūvis yra 2/3 E (kur e yra protonų mokestis, - elektronų mokestis),
- apatiniuose kvartuose mokestis yra -1 / 3E,
- gluons mokestis 0,
- bet kuriame kvart ir atitinkamame anti-treneriu, bendras mokestis yra 0 (pavyzdžiui, Antingenijos kvarko mokesčiui + 1/3E, kad būtų imamas apatinis quark ir apatinis antiquarkas, jis imsis --1/3 E +1/3 E \u003d 0),
- bendras elektros krūvio mokestis 2/3 E + 2/3 E - 1/3 E \u003d E,
- bendra elektros krūvio neutronų 2/3 E - 1/3 E - 1/3 E \u003d 0.
- kiek "kažkas kitas" branduolyje,
- ką tai daro
- kur yra masės masė ir energija (E \u003d MC 2, ten esanti energija, net tada, kai yra dalelė) branduolį.
Fig. 1 teigia, kad kvarkai iš tiesų yra trečdalis branduolio - taip, kaip protonas arba neutronas sudaro ketvirtadalį helio arba 1/12 branduolio branduolio. Jei šis skaičius buvo teisingas, branduolio kvarkai būtų palyginti lėtai (su labai mažesniais greičiais) su palyginti silpnomis sąveikomis, veikiančiomis tarp jų (nors ir tam tikra jėga, laikančia juos). "Quark", viršutinė ir apatinė masė būtų apie 0,3 GEV / C2, apie trečdalį protonų masės. Tačiau tai yra paprastas vaizdas ir joms taikomos idėjos yra tiesiog neteisingi.
Fig. 3. suteikia visiškai kitokią proto idėją, kaip dalelių, važiuojančių jame, katilas su greičiu arti šviesos. Šios dalelės susiduria vienas su kitu, o šiuose susidūrimuose kai kurie iš jų yra sunaikinti, o kiti yra sukurti jų vietoje. Gluons neturi masių, viršutinių kvarko masė sudaro apie 0,004 GEV / C2, o mažesnis - apie 0,008 GEV / C2 - šimtus kartų mažiau nei protonas. Nuo protonų masės energijos yra sudėtingas: dalis jo kyla iš kvarkų ir antikvarinių markių masės energijos, dalis - nuo judančių kvarkų, antikvariatų ir gluonų energijos ir jų dalies (galbūt teigiamas, galbūt neigiamas) Iš energijos, saugomos stipriai branduolinės sąveikos, laikydami kvarkai, antikvariniai ir gluonai kartu.
Esant prasme, ryžiai. 2 bando pašalinti skirtumą tarp ryžių. 1 ir pav. 3. Jis supaprastina Fig. 3, pašalinant daug quark-antikvarinių porų, kuri iš esmės gali būti vadinama efemeriška, nes jie nuolat kyla ir išnyksta, ir nėra būtini. Bet tai įspūdį, kad gluonai branduoliuose yra tiesioginė stiprios branduolinių sąveikos dalis, laikantys protonų. Ir ji nepaaiškina, kur yra proto masė.
Fig. 1 Yra dar vienas trūkumas, išskyrus siaurą protonų ir neutronų rėmelį. Ji nepaaiškina kai kurių kitų hadronų savybių, pavyzdžiui, bijūnų ir ro-Meson. Yra tos pačios problemos Fig. 2.
Šie apribojimai paskatino tai, kad jų mokiniai ir mano svetainėje, aš duodu paveikslėlį su Fig. 3. Bet aš noriu įspėti, kad ji turi daug apribojimų, kuriuos norėčiau apsvarstyti vėliau.
Verta pažymėti, kad neatidėliotinas struktūros sudėtingumas, numanomas Fig. 3, tai buvo verta tikėtis iš objekto, kuris turi tokią galingą jėgą kartu kaip stipri branduolinė sąveika. Ir dar vienas dalykas: trys kvarkai (du viršų ir vienas iš apatinio protono), kuris nėra "Quark-antiques" porų grupės dalis, dažnai vadinami "Valence Quarks", o "Everly-Antiquarks" poros yra "jūra" "Quark Steam". Tokia kalba daugeliu atvejų yra techniškai patogu. Bet jis suteikia klaidingą įspūdį, kad jei galėjote pažvelgti į protoną ir pažvelgę \u200b\u200bį tam tikrą kvartą, galite iš karto pasakyti, ar jis buvo jūros dalis ar valence. Tai neįmanoma to padaryti, šis metodas yra tiesiog ne.
Protonų masės ir neutronų masė
Kadangi protonų ir neutronų masės yra tokios panašios, ir kadangi protonas ir neutronas skiriasi tik pakeičiant viršutinį quark apačią, atrodo, kad jų masės yra užtikrinamos vienodai, jie yra iš vieno šaltinio, Ir jų skirtumas yra nedidelis skirtumas tarp viršutinių ir apatinių kvarkų.. Tačiau trys pateikti brėžiniai kalba apie trijų labai skirtingų nuomonių apie protonų masės kilmę.Fig. 1 siūlo, kad viršutiniai ir apatiniai kvarkai paprasčiausiai sudaro 1/3 protonų ir neutronų masės: apie 0,313 GEV / C2 arba dėl energijos, reikalingos laikyti kvartams protone. Ir kadangi skirtumas tarp protonų masių ir neutronų yra procento dalis, skirtumas tarp viršutinės ir apatinės quark masės taip pat turėtų būti procentais.
Fig. 2 mažiau suprantama. Kokia protonų masės dalis yra dėl gluonų? Tačiau iš esmės tai išplaukia iš brėžinio, kad dauguma protonų masė vis dar ateina iš kvarkų masės, kaip Fig. vienas.
Fig. 3 atspindi subtilesnį požiūrį į tai, kaip pasirodo protonų masė (kaip mes galime tiesiogiai patikrinti tiesiogiai per kompiuterinį kompiuterinį protoną, o ne tiesiogiai naudoti kitus matematiniai metodai). Tai labai skiriasi nuo Fig. 1 ir 2, ir tai pasirodo ne taip paprasta.
Suprasti, kaip ji veikia, būtina galvoti ne pagal protonų masę, tačiau jo energijos energija e \u003d MC 2, energija, susijusi su mase. Konceptualiai teisingas klausimas nebus ", kai" Proton M Mišios "atėjo, po to galite apskaičiuoti E, dauginant m, C 2, ir atvirkščiai:" Kur veikia protonų masės energija ", po to gali būti Apskaičiuota M masė, skiriasi e į C 2.
Tai naudinga klasifikuoti įmokas į protonų masės energiją tris grupes:
A) kvarkų ir antikvarinių markių masės (energijos energijos) energija (gluons, masės dalelės, jokio įnašo).
B) judesio energija (kinetinės energijos) kvarkai, antikvarai ir gluonai.
C) sąveikos (obligacijų energetikos ar potencialios energijos) energija, saugoma stiprioje branduolinėje sąveikoje (tiksliau, gluon laukuose), laikydami protoną.
Fig. 3 teigia, kad dalelės proto viduje juda dideliu greičiu, ir kad jis yra pilnas beždžionių gluons, todėl įnašas b) a). Paprastai, daugumoje fizinių sistemų b) ir b) yra palyginami, su c) dažnai neigiamai. Taigi protonų masės energija (ir neutronų) daugiausia gaunama iš b) ir b) ir a) maža dalis. Todėl protonų ir neutronų masės dažniausiai nėra dėl jų esančių dalelių masių, ir dėl šių dalelių judėjimo ir jų sąveikos energijos, susijusios su Gluon laukais, kurie sukuria jėgas, kurios nustato protonas. Daugelyje kitų pažįstamų sistemų energijos pusiausvyra paskirstoma kitaip. Pavyzdžiui, atomai ir į Saulės sistema Dominuoja a) ir b) ir c) yra daug mažesni ir panašūs.
Apibendrinant, mes nurodome, kad:
- Fig. 1 teigia, kad "Energie" protonų masė atsiranda iš a).
- Fig. 2 teigia, kad abu įnašai a) ir b yra svarbūs, ir šiek tiek jų akcijų pristatomos b).
- Fig. 3 teigia, kad b) ir b), o įnašas a) yra nereikšmingas.
Jei ryžiai 3 nėra melas, quark ir antiquarko masė yra labai maža. Ką jie tikrai? Viršutinės kvarko svoris (taip pat ir antiquark) neviršija 0,005 GEV / C2, kuris yra daug mažesnis nei 0,313 GEV / C2, kuris išplaukia iš Fig. 1. (viršutinio kvarko svoris yra sunku matuoti, ir ši vertė keičiasi dėl plonų efektų, todėl jis gali būti daug mažesnis kaip 0,005 GEV / C 2). Apatinės Quark svoris yra apie 0,004 GEV / C 2 didesnis viršutinės dalies masė. Tai reiškia, kad bet kokio kvarko ar antikvarinių masė neviršija vieno procentų protonų masės.
Atkreipkite dėmesį, kad tai reiškia (1 pav.), Kad apatinės kvarko masės santykis su viršu artėja prie vieno! Apatinio quark svoris yra mažiausiai du kartus didesnis už viršutinio vieno svorį. Dėl to, kad neutronų ir protonų masės yra tokios panašios, o ne į tai, kad viršutinių ir mažesnių kvarkų masės yra panašios, tačiau tai, kad viršutinių ir apatinių kvarkų masė yra labai maža - ir Skirtumas tarp jų yra mažas, atsižvelgiant į protonų ir neutronų mases. Prisiminkite, kad protoną transformuoti į neutroną, tiesiog reikia pakeisti vieną iš viršutinių kvarkų iki žemesnio (3 pav.). Šis pakeitimas yra pakankamas, kad neutronas būtų šiek tiek sunkesnis protonas ir pakeiskite savo mokestį su C + E 0.
Beje, tai, kad įvairių dalelių proto viduje susiduria vienas su kitu, ir nuolat pasirodo ir išnyksta, neturi įtakos dalykams, kuriuos aptarėme - energija yra saugoma bet kokiu susidūrimu. Mišios ir energija kvarkų ir gluons judėjimo gali keistis, taip pat jų sąveikos energija, tačiau bendra energija protonų nesikeičia, nors viskas viduje yra nuolat keičiasi. Taigi protonų masė išlieka pastovi, nepaisant jo vidinio sūkurio.
Šiuo metu galite sustabdyti ir įsisavinti gautą informaciją. Labai! Beveik visa įprasta medžiaga yra iš atomų branduolių masės. Ir dauguma šios masės atsiranda nuo chaoso, būdingo protonui ir neutronui - nuo kvarkų, gluonų ir antikvarinių ženklų judėjimo branduoliuose, ir nuo stiprių branduolinių sąveikos darbo energijos, turinčios visą branduolinę branduolinę sąveiką. Taip: mūsų planeta, mūsų kūnai, mūsų kvėpavimas yra tokio tylos rezultatas, ir iki šiol neįsivaizduojama minia.
Visi fiziniai gamtos kūnai yra pastatyti iš įvairių medžiagų, vadinamų turiniu. Medžiagos skirstomos į dvi pagrindines grupes - medžiagos yra paprastos ir sudėtingos.
Sudėtinės medžiagos vadinamos tokiomis medžiagomis, kurios pagal chemines reakcijas gali būti skaidomas kitomis, paprastesnėmis medžiagomis. Priešingai nei sudėtingos medžiagos, pvz., Cheminės priemonės negali būti skaidomos net paprastesnėms medžiagoms.
Sudėtingos medžiagos pavyzdys gali būti vanduo cheminė reakcija Jis gali būti suskaidytas į dvi kitas, paprastesnes medžiagas - vandenilį ir deguonį. Kaip ir pastaruosius du, jie nebegali būti suskaidomi dėl paprastesnių medžiagų, todėl yra paprastos medžiagos, arba kitaip, cheminiai elementai.
XIX a. Pirmojoje pusėje buvo prielaida, kad cheminiai elementai yra nepakitusios medžiagos, kurios neturi bendro ryšio tarpusavyje. Tačiau Rusijos mokslininkas D. I. Mendeleev (1834 - 1907) pirmą kartą 1869 m cheminiai elementaiRodoma, kad kiekvienos iš jų kokybinė charakteristika priklauso nuo jo kiekybinės savybės - atominės masės.
Studijuojant cheminių elementų savybes, D. I. Mendeleev pažymėjo, kad jų savybės periodiškai kartojamos priklausomai nuo jų atominio svorio. Jis išstumtas šį dažnį lentelės forma, kuri buvo įtraukta į mokslą, vadinamą "Mendeleev elementų periodinę sistemą".
Žemiau yra moderni periodinė lentelė cheminių elementų MENDELEV.
Atomai
Pagal šiuolaikines mokslo koncepcijas kiekvienas cheminis elementas susideda iš mažiausių medžiagų (tikrų) dalelių, vadinamų atomais.
Atom vadinama mažiausia cheminio elemento dalis, kuri nebegali būti skaidoma cheminiu keliu kitose, mažesnėse ir paprastose medžiagos dalelėse.
Atomai yra skirtingi, cheminiai elementai skiriasi vienas nuo kito su jų fizikinių ir cheminių savybių, struktūros, dydžių, masės, atominės svorio, savo energijos ir kitų savybių. Pavyzdžiui, vandenilio atomas labai skiriasi nuo jo savybių ir struktūros nuo deguonies atomo, o pastaroji nuo urano atomo ir kt.
Nustatyta, kad cheminių elementų atomai yra labai maži. Jei tai yra tradiciškai, atomai turi sferinę formą, tada jų skersmenys turėtų būti lygi venomilline Centimetro statymams. Pavyzdžiui, vandenilio atomo skersmuo yra mažiausias atomas gamtoje - yra lygus vienai velomilion daliai centimetro (10 -8 cm), ir didžiausių atomų kintamieji, pavyzdžiui, urano atomų, neviršija trijų velomilion centimetras (3 · 10 -8 cm). Todėl vandenilio atomas tiek kartų mažiau nei rutulys su vieno centimetro spinduliu, kuris yra mažesnis už pasaulį.
Remiantis labai mažais atomų dydžiais, jų masė taip pat yra labai maža. Pavyzdžiui, vandenilio atomo masė yra lygi t \u003d 1,67 · 10 -24. Tai reiškia, kad viename grame vandenilio jame yra apie 6 · 10 23 atomų.
Dėl abiejų cheminių elementų atominių svorių matavimo vieneto, 1/16 yra dalis deguonies atomo svorio, atsižvelgiant į tai, cheminio elemento atominis svoris vadinamas išsiblaškiu numeriu, kuriame nurodoma, kiek laiko Šio cheminio elemento svoris yra didesnis nei 1/16 dalis deguonies atomo svorio.
Reguliuotame elementų lentelėje D. I. MENDELEEV, atominiai svoriai visų cheminių elementų (žr numerį, pateiktą pagal elemento pavadinimą). Iš šios lentelės matome, kad mažiausias atomas yra vandenilio atomas, turintis atominę svorį 1,008. Anglies atominis svoris yra 12, deguonies - 16 ir kt.
Kalbant apie sunkesnius cheminius elementus, jų atominis svoris viršija vandenilio atominį svorį daugiau nei du šimtus kartų. Taigi, atominė versija gyvsidabrio yra 200,6, spindulio - 226 ir tt ir virš Skaito užėmė cheminis elementas periodinėje sistemoje elementų, tuo didesnis atominis svoris.
Išreiškiamas dauguma atominių cheminių elementų svorių frakciniai numeriai. Tai tam tikru mastu dėl to, kad tokie cheminiai elementai susideda iš rinkinio, kiek atomų veislių su įvairiais atomais pagal svorį, bet tas pačias chemines savybes.
Cheminiai elementai užima vieną numerį periodinėje elementų sistemoje, todėl turintys tas pačias chemines savybes, tačiau skirtingi atominiai svoriai yra vadinami izotopais.
Daugumoje cheminių elementų izotopai yra du izotopai, kalcis - keturi, cinkai - penki, alavo - vienuolika ir tt Daugelis izotopų gaunami meno, tarp jų yra labai praktiški.
Elementinės medžiagos dalelės
Jau ilgą laiką buvo manoma, kad cheminių elementų atomai yra medžiagos dalimis, t. Y., kaip visatos elementarios "plytos". Šiuolaikinis mokslas Atmesti šią hipotezę, nustatėme, kad bet kokio cheminio electuance atom yra dar mažesnių medžiagų dalelių derinys nei pats atomas.
Pagal cheminės medžiagos struktūros elektroninę teoriją, bet kokio cheminio elemento atomas yra sistema, kurią sudaro centrinis branduolys, aplink kurį "pradinės" tikros dalelės yra pasuktos, vadinamos elektrons. Atominės šerdys, pagal visuotinai priimtus vaizdus, \u200b\u200bsusideda iš "elementarių" tikrų dalelių - protonų ir neutronų rinkinį.
Siekiant suprasti atomų ir fizikinių-cheminių procesų struktūrą, būtina bent trumpai supažindinti save su pagrindinėmis elementarinių dalelių, kurios yra atomų dalis.
Nustatė elektronas yra tikra dalelė, turinti mažą neigiamą elektros krūvį, pastebėtą gamtoje..
Jei tai yra tradiciškai prielaida, kad elektronas kaip dalelė turi sferinę formą, elektronų skersmuo turi būti lygus 4 · 10 -13 cm, t.y. Tai yra mažesnė už bet kokio atomo skersmenį dešimtys tūkstančių kartų.
Elektronas, kaip ir bet kuri kita tikra dalelė, turi masę. "Elektronų taikos masė, t.y., masė, kurią jis turi santykinės poilsio būklėje, yra lygi M O \u003d 9,1 · 10 -28
Ypač maža elektronų "poilsio masė" rodo, kad inertiniai savybės elektronų pasireiškia labai silpnai, o tai reiškia, kad elektronas pagal elektros energijos kintamo poveikio gali svyruoti erdvėje su daugelio milijardų laikotarpių per sekundę dažnumą.
Elektronų masė yra tokia maža, kad gauti vieną gramą elektronų jie turėtų vartoti 1027 vienetų. Norint turėti bent tam tikrą fizinį supratimą apie tai su didžiuliu skaičiumi, pateikiame tokį pavyzdį. Jei vienas gramas elektronų gali būti išdėstyti tiesia linija arti viena kitos, jie sudarytų keturių milijardų kilometrų ilgio grandinę.
Elektronų masė, taip pat bet kuri kita reali mikropalelė, priklauso nuo jo judėjimo greičio. Elektronas, būtinas santykinės poilsio būsenoje, turi "taikos trūkumą", turintis mechaninį pobūdį, kaip ir visų masė fizinis kūnas. Kalbant apie "elektronų judėjimo masę", didinant jo judėjimo greitį, tai yra elektromagnetinė kilmė. Tai yra dėl judančio elektrono buvimo elektromagnetinis laukas Kaip tam tikro tipo medžiagai su masės ir elektromagnetine energija.
Kuo greičiau elektronų judesiai, tuo daugiau savo elektromagnetinio lauko inertinių savybių atsiranda, todėl daugiau nei pastarosios masė ir, atitinkamai, elektromagnetinė energija. Kadangi elektronas su elektromagnetiniu lauku yra vienintelė, ekologiškai susijusi materialinė sistema, natūralu, kad elektronų elektromagnetinio lauko masė gali būti tiesiogiai priskirta pačiam elektronui.
Elektronas, be dalelių savybių, turi abi bangos savybes. Eksperimentiškai nustatė, kad elektronų srautas, kaip ir šviesos srautas, yra platinamas bangų panašaus judėjimo pavidalu. Elektronų srauto judesio pobūdis erdvėje patvirtina elektronų bangų trikdžius ir difrakciją.
Elektronų trukdžiai. - tai yra elektroninių testamentų fenomenas vieni kitiems ir elektronų difrakcija - Tai yra voko fenomenas su siauros lizdo kraštų elektronų bangomis, per elektroninį srautą. Todėl elektronai yra ne tik dalelė, bet "dalelių banga", kurio ilgis priklauso nuo masės ir elektronų judėjimo greičio.
Jis buvo nustatytas, kad elektronas, be jo laipsniško judėjimo, taip pat daro sukimosi judėjimą aplink savo ašį. Šis elektronų judėjimo tipas buvo vadinamas "Spin" (nuo anglų kalbos žodis. "Spin" - velenas). Dėl tokio judesio, elektronų, be elektros savybių, kurias sukelia elektros krūvio, taip pat įgyja magnetines savybes, panašus į pradinį magnetą šiuo atžvilgiu.
Protonas yra tikra dalelė, turinti teigiamą elektros krūvį, lygų absoliučiai elektronų elektros krūvio kiekiui.
Protonų svoris yra lygus 1,67 · 10. -24 g, i.e. Tai maždaug 1840 kartų daugiau "poilsio masė".
Skirtingai nuo elektronų ir protonų, neutronas neturi elektros krūvio, tai yra elektroninė "elementarinė" medžiagos dalelė. Neutronų masė yra beveik lygi protonui.
Elektronai, protonai ir neutronai, būtent atomai, sąveikauja tarpusavyje. Visų pirma, elektronai ir protonai yra tarpusavyje tarpusavyje pritraukiami kaip dalelės su daugialypiais elektros mokesčiais. Tuo pačiu metu, elektronų iš elektronų ir protonų iš protonų yra atstumiamos kaip dalelės su elektros kaltinimais to paties pavadinimo.
Visų šių elektrinių įkrautų dalelių sąveika vyksta per savo elektrinius laukus. Šie laukai yra specialus rūšis, susidedanti iš elementarių medžiagų dalelių, vadinamų fotonais. Kiekvienas fotonas griežtai nustato jai būdingos energijos kiekio (energijos kiekio).
Elektros įkrautų medžiagų dalelių sąveika atliekama keičiant juos su viena su kitais fotonais. Elektros įkrautų dalelių sąveikos galia paprastai vadinama elektros energija.
Neutronai ir protonai, esantys atominėse branduoliuose, taip pat sąveikauja tarpusavyje. Tačiau ši sąveika nebėra vykdoma per elektrinį lauką, nes neutronas yra medžiagos elektroninė dalelė, ir per vadinamąją branduolinę lauką.
Šis laukas taip pat yra ypatingas dalykas, kurį sudaro elementariosios medžiagos dalelės, vadinamos mezonais. Neatrų ir protonų sąveika atliekami keisdami juos su viena kitais. Neatrų ir protonų sąveikos galia tarpusavyje vadinama branduoline energija.
Nustatyta, kad branduolinės jėgos veikia atominėse branduoliuose tik mažais atstumais - apie 10 - 13 cm.Branduolinės jėgos yra gerokai pranašesnės, nes jie yra tarpusavio protonų tarpusavio riba esant atomo branduoliui. Tai lemia tai, kad jie yra valstybėje ne tik įveikti viduje atomų tarpusavio riba protonų branduolių, bet taip pat sukurti labai stiprią sistemą branduolių nuo protonų ir neutronų visumos.
Kiekvieno atomo branduolio stabilumas priklauso nuo dviejų prieštaringų jėgų ir branduolinės jėgos santykio (tarpusavio protonų ir neutronų traukos) ir elektrinių (tarpusavio protonų atbaidymas).
Galingos branduolinės jėgos, veikiančios atominėse branduoliuose, prisideda prie neutronų ir protonų transformacijos vieni kitiems. Šie neutronų ir protonų sujungimai atliekami dėl lengvesnių dalelių izoliavimo ar absorbcijos, pvz., Mezonų.
Mums svarstomos dalelės yra elementarios, nes jie nesuderinami iš kitų, paprastesnių medžiagų. Tačiau tuo pačiu metu nebūtina pamiršti, kad jie sugeba paversti viena kitai, kilti vieni kitų sąskaita. Taigi šios dalelės yra sudėtingos formacijos, t. Y., jų elementumas yra sąlyginis.
Cheminės struktūros atomai
Paprasčiausias esmė yra vandenilio atomas. Jį sudaro tik dviejų elementarių dalelių derinys - protonas ir elektronas. Vandenilio atomo sistemos protonas vaidina centrinio branduolio vaidmenį, kuriame yra elektronų sukasi kai kuriose orbitoje. Fig. 1 Schematiškai rodo vandenilio atomo modelį.
Fig. 1. vandenilio atomo struktūros schema
Šis modelis yra tik šiurkštus suderinimas su realybe. Faktas yra tai, kad elektronas kaip "dalelių banga" nėra smarkiai nuliūdintos iš išorinės aplinkos. Ir tai reiškia, kad reikia pažymėti apie tam tikrą tikslią linijinį elektroninį orbitą, bet apie savotišką elektroninį debesį. Tuo pačiu metu elektronai dažniausiai užima tam tikrą vidurinę debesies liniją, kuri yra viena iš galimų jo orbitų atomo.
Reikia teigti, kad pati elektronų orbita nėra griežta nepakitusi ir fiksuota atomu - tai taip pat dėl \u200b\u200bto, kad elektronų masės pokyčiai daro tam tikrą sukimosi judėjimą. Todėl atomo elektronų judėjimas yra palyginti sudėtingas. Kadangi vandenilio atomo (protonų) ir elektronų, besisukančio aplink jį, yra kelių asmenų elektros mokesčiai, jie yra tarpusavyje pritraukti.
Tuo pačiu metu elektronų energija, besisukanti aplink atomo branduolį, sukuria išcentrinę jėgą, kuria siekiama pašalinti jį nuo branduolio. Todėl elektros energijos jėga atomo branduolio ir elektrono ir centrifuginės jėgos, veikiančios elektronijoje, yra prieštaringos galia.
Equilibriume jų elektronas užima santykinai stabilią padėtį kai kuriose atomo orbitoje. Kadangi elektronų masė yra labai maža, ji turėtų pasukti su didžiuliu greičiu traukos jėgos su atomo šerdimi, lygi maždaug 6 · 10 15 posūkių per sekundę. Tai reiškia, kad vandenilio atomo sistemos elektronas, taip pat bet kuris kitas atomas, juda savo orbitoje, kurio linijinis greitis viršija tūkstančius kilometrų per sekundę.
Į normalios sąlygos Elektronas sukasi į orbitos atomo atomą arčiausiai branduolio. Tuo pačiu metu jis turi minimalų energijos kiekį. Jei dėl vienos priežasties ar kitos, pavyzdžiui, bet kokių kitų medžiagų dalelių įtaka, įsiveržiančia atomo sistemą, elektronai pereis prie orbitos iš atomo, jis jau turės šiek tiek didelį energijos kiekį.
Tačiau šiame naujame orbitoje, elektronatūroje, bet yra nereikšmingas laikas, po kurio jis sukasi į orbitą artimiausiu branduoliu. Tuo pačiu metu jis suteikia per savo energiją kvantinės formos magnetinės spinduliuotės elektra - spinduliavimo energija (2 pav.).
Fig. 2. Elektronas, kai perjungiamas nuo tolimos orbitos, prie atomo branduolio spinduliuoja spinduliavimo energijos kiekį.
Kuo didesnė energija gaunama iš išorės, energija pašalinta iš branduolio, jis juda ir kuo didesnis elektromagnetinio energijos kiekis spinduliuoja, kai jis sukasi į arčiausiai branduolio arčiausiai orbitoje.
Energijos išleidžiamų energijos kiekio matavimas pereinant nuo įvairių orbitų iki artimiausio atomo branduolio, tai buvo įmanoma nustatyti, kad vandenilio atomo sistemos elektronas, kaip ir bet kurio kito atomo sistemoje, negalėjo būti Perjunkite į bet kokį savavališką orbitą, griežtai apibrėžtą pagal tą energiją, kurią jis gauna pagal išorines jėgas. Orbitai, kurie gali užimti elektroninį atomą, vadinami leistinais orbitais.
Kadangi teigiamas už vandenilio atomo branduolys (protonų mokestis) ir neigiamas elektronų mokestis yra vienodas, tada bendras įkrovimas yra nulis. Tai reiškia, kad vandenilio atomas, buvęs normalioje būsenoje, yra elektrofetrinės dalelės.
Tai pasakytina apie visų cheminių elementų atomus: bet kokio cheminio elemento atomas, esantis normaliai su stovėjimu, yra elektrofetrinės dalelės dėl paprastų ir neigiamų mokesčių lygybės.
Kadangi tik vienas "pradinė" dalelė - protonas yra įtrauktas į vandenilio atomo branduolį, tada vadinamasis masės skaičius šio branduolio yra lygus vienai. Bet kokio cheminio elemento atomo atomo masės skaičius vadinamas bendru protonų ir neutronų, įtrauktose branduolio.
Natūralus vandenilis daugiausia susideda iš atomų rinkinio, kurio skaičius yra didelis. Tačiau savo sudėtyje yra dar vienas vandenilio atomų įvairovė, kurių masė yra du. Šio sunkaus vandenilio atomų šerdys vadinami deuteronais, susideda iš dviejų dalelių - protonų ir neutronų. Šis vandenilio izotopas vadinamas deuterium.
Natūralaus vandenilio, deuterio yra labai nedidelė suma. Kiekvienam šešiems tūkstančiai šviesiai vandenilio atomai (masės numeris lygus vienam) Yra tik vienas deuterio atomas (sunkusis vandenilis). Yra dar vienas vandenilio izotopas - superavų vandenilis, vadinamas Tritia. Šio vandenilio izotopo atomo branduolyje yra trys dalelės: protonas ir du neutronai, susiję su viena su kitomis branduolinėmis jėgomis. Tritio atomo branduolio masės skaičius yra lygus trims, t. Y. Atom tritium yra tris kartus didesnis už sunkų šviesos vandenilio atomą.
Nors vandenilio izotopomo atomai turi skirtingų masių, tačiau jie vis dar turi tas pačias chemines savybes, pavyzdžiui, šviesos vandeniliu, įjungus cheminę sąveiką su deguonimi, sudaro sudėtingą medžiagą su vandeniu. Panašiai kaip šis vandenilio izotopas - deuteris, jungiantis su deguonimi, sudaro vandenį, kuris, priešingai nei paprastas vanduo, vadinamas sunkiu vandeniu. Sunkus vanduo iš esmės naudojamas branduolinės (atominės) energijos gamybos procese.
Taigi, cheminės savybės Atomai priklauso nuo jų branduolių masės, bet tik ant atomo elektroninio korpuso struktūros. Nuo šviesos vandenilio, deuterio ir tričio atomų, yra tas pats kiekis elektronų (vienas už atomą), šie izotopai turi tas pačias chemines savybes.
Cheminis vandenilio elementas netyčia netyčia užima pirmąjį skaičių periodinėje elementų sistemoje. Faktas yra tai, kad tarp bet kurio elemento skaičiumi elementų ir šio elemento atomo branduolio vertės vertė yra tam tikras ryšys. Jis gali būti suformuluotas taip: kiekvieno cheminio elemento eilės numeris periodinėje elementų sistemoje yra skaitmeninis lygus šio elemento branduolio mokesčiui, taigi ir aplink jį su besisukančio elektronų skaičiumi.
Kadangi vandenilis užima pirmąjį skaičių periodinėje elementų sistemoje, tai reiškia, kad teigiamas jo atomo branduolio įkrovimas yra lygus vienam ir kad vienas elektronas sukasi aplink branduolį.
Cheminis elementas heliumas užima antrąjį numerį periodinėje elementų sistemoje. Tai reiškia, kad jis turi teigiamą elektrinį branduolį, lygus dviem vienetams, t. Y., jo branduolio sudėtis turėtų būti du protonai ir atomo elektroniniame apvalkale - du elektrodai.
Natūralus heliumas susideda iš dviejų izotopų - sunki ir lengvas helis. Sunkaus helio masės skaičius yra lygus keturiems. Tai reiškia, kad sunkiojo helio atomo branduolys, be pirmiau minėtų dviejų protonų, turėtų apimti dar du neutronus. Kaip ir šviesiai helio, jo masės numeris yra lygus trims, tai yra, jo branduolys, be dviejų protonų, turėtų būti dar vienas neutronas.
Ji buvo nustatyta, kad natūralaus helio, šviesos helio atomų skaičius yra maždaug vienas milijoninis dalis sunkių genyžinų atomų. Fig. 3 rodo scheminį modelį helio atomo.
Fig. 3. Helio atomo struktūros schema
Tolesnis cheminių elementų atomų struktūros komplikacija yra dėl to, kad šių atomų branduoliuose ir tuo pačiu metu padidėjo protonų ir neutronų skaičius dėl elektronų skaičiaus padidėjimo aplink šerdį (4 pav. 4 pav ). Naudojant periodinę elementų sistemą, lengva nustatyti elektronų, protonų ir neutronų tų įvairių atomų dalis skaičių.
Fig. 4. Atomų branduolių schemos: 1 - helio, 2 - anglis, 3 - deguonis
Cheminio elemento sekos numeris lygus skaičiui Protonai, esantys atomo branduolyje, ir tuo pačiu metu su šiuo elektronų skaičiumi, besisukančio aplink branduolį. Kalbant apie atominį svorį, jis yra maždaug lygus atomo masės skaičiui, ty balonams ir neutronams branduoliui. Todėl skaičius, lygus semominiam svorio elementui, lygų elemento sekos numeriui, gali būti nustatyta, kiek neutronų yra šiame branduolyje.
Nustatyta, kad šviesos cheminių elementų branduoliai, kurie vienodai vienodai protonai ir neutrai skiriasi labai didelę jėgą, nes branduolinės jėgos jose yra palyginti didelės. Pavyzdžiui, sunkiojo helio atomo branduolys skiriasi labai didelę jėgą, nes jis susideda iš dviejų protonų ir dviejų neutronų, susijusių su viena su kita su galingomis branduolinėmis jėgomis.
Sunkesnių cheminių elementų atomų branduoliai turi jau nevienodą protonų ir neutronų kiekį jo sudėtyje, todėl jų ryšys branduolyje yra silpnesnis nei šviesos cheminių elementų branduoliuose. Šių elementų branduoliai gali būti gana lengvai nuskendo jų bombardavimo metu su atominiais "kriauklės" (neutronų, helio atomo branduolių ir kt.).
Kalbant apie sunkiausius cheminius elementus, ypač radioaktyvius, jų branduoliai skiriasi taip mažai, kad jie spontaniškai dezintegruotų į komponentus. Pavyzdžiui, radioaktyvaus radioaktyvaus radio elemento atomai, susidedantys iš 88 protonų ir 138 neutronų, spontaniškai dezintegruotų, sukant radono radioaktyviųjų atomų. Pastarųjų atomai į savo ruožtu dezintegruoti į komponentus, atomų iš kitų elementų atomų.
Po trumpai mato S. komponentų dalys. \\ T Cheminių elementų atominės atomai apsvarstyti atomų elektroninių korpusų struktūrą. Kaip žinoma, elektronai gali pasukti aplink atomų branduolius tik griežtai apibrėžti orbitoje. Tuo pačiu metu jie yra tokie sugrupuoti kiekvieno atomo elektroniniame korpuse, kuris gali būti atskirti atskiri elektronų sluoksniai.
Kiekviename sluoksnyje gali būti elektronų, kurie neviršija griežtai apibrėžto numerio, skaičius. Pavyzdžiui, pirmame, elektronų sluoksnis arčiausiai atomo branduolio gali būti ne daugiau kaip du elektronai, antrajame - ne daugiau kaip aštuoni elektronai ir kt.
Šie atomai, kai išoriniai elektroniniai sluoksniai yra visiškai užpildyti, turi stabiliausią elektroninį apvalkalą. Tai reiškia, kad šis atomas tvirtai laikosi visų savo elektronų ir nereikia gauti iš išorinio jų sumos. Pavyzdžiui, helio atomo turi du elektronai, visiškai užpildant pirmąjį elektronų sluoksnį, o neono atomas turi dešimt elektronų, iš kurių pirmieji du yra visiškai užpildomi pirmuoju elektrono sluoksniu ir likusiu - antra (5 pav.) ).
Fig. 5. neono atomo struktūros schema
Todėl helio ir neono atomai turi visiškai stabilius elektroninius korpusus, jie nesiekia jų kažkaip keisti kiekybiškai. Tokie elementai yra chemiškai inertiški, t.y. Nenaudokite cheminės sąveikos su kitais elementais.
Tačiau dauguma cheminių elementų turi tokius atomus, kai išoriniai elektronų sluoksniai nėra visiškai užpildyti elektronų. Pavyzdžiui, kalio atomas turi devyniolika elektronų, iš kurių pirmieji trys sluoksniai yra užpildyti aštuoniolika, o devynioliktasis elektronas vienas yra toliau, neužblokuotas elektroninis sluoksnis. Greičiausias ketvirtojo elektroninio sluoksnio užpildymas elektronsais sukelia tai, kad atominis šerdis yra labai silpnai laikantis labiausiai išorinį - devynioliktą elektroną, todėl pastarasis gali būti lengvai ištraukiamas iš atomo. .
Arba, pavyzdžiui, deguonies atomas turi aštuonis elektronus, iš kurių du yra visiškai užpildyti pirmuoju sluoksniu, o likusieji šeši yra dedami į antrąjį sluoksnį. Taigi, norint užbaigti antrojo elektrono sluoksnio konstrukciją deguonies atomu, jam trūksta tik dviejų elektronų. Todėl deguonies atomas ne tik tvirtai laikosi šešių elektronų antrajame sluoksnyje, bet taip pat turi galimybę traukti du elektronus, kad būtų užpildytas antrasis elektroninis sluoksnis. Tai pasiekia cheminį junginį su atomais tokių elementų, kuriuose išoriniai elektronai yra prastai susiję su jų branduoliu.
Cheminiai elementai, kurių atomai nėra visiškai pripildyti elektronų išorinių elektronų sluoksnių, paprastai yra chemiškai aktyvus, t. Y., noriai įsitraukti į cheminę sąveiką.
Taigi, cheminių elementų atomų atomų elektronai yra griežtai apibrėžta tvarka ir bet kokie jų erdvinio susitarimo pokyčiai arba atomo elektrono apvalkalo dydis sukelia pastarųjų fizikinių ir cheminių savybių pasikeitimą.
Atominės sistemos elektronų ir protonų lygybė yra tai, kad bendras elektros krūvis yra nulis. Jei pažeidžiamas atomo sistemos elektronų ir protonų lygybė, atomas tampa elektriškai įkrauta sistema.
Atom, sistemoje, kurių sistema yra skirtingų elektrinių mokesčių pusiausvyra yra suskaidyta dėl to, kad jis prarado dalį savo elektronų arba, priešingai, įgijo papildomą jų kiekį, vadinamą jonu.
Priešingai, jei atomas įgyja tam tikrą nereikalingą elektronų skaičių, tada jis tampa neigiama jonu. Pavyzdžiui, chloro atomas, kuris gavo vieną papildomą elektroną, virsta vienu įkrautu neigiamu chloro slydimu. Deguonies atomas, kuris gavo nereikalingus du elektrons, virsta dviem įkrauta neigiama jonų deguonies oh ir tt
Atom pavertė jonu tampa pagarba išorinė aplinka Elektra įkrauta sistema. Tai reiškia, kad atomas pradėjo turėti elektrinis laukasKartu su kuria ji yra viena medžiaga sistema ir per šį lauką ji atlieka elektros sąveiką su kitomis elektrinėmis medžiagomis esančiomis medžiagomis, elektronais, teigiamai apmokestinamu atominiais branduoliais ir kt.
Iš dispersijos jonų gebėjimas tarpusavyje pritraukia vieni kitus, yra priežastis, dėl kurios jie yra chemiškai susiję, sudarantys sudėtingesnes medžiagos daleles - molekules.
Apibendrinant, reikia pažymėti, kad atomo matmenys yra labai dideli, palyginti su tų tikrų dalelių dydžiu, iš kurių jie susideda. Sudėtingiausio atomo branduolys kartu su visais elektronais užima milijardą atomo tūrio dalį. Paprastas skaičiavimas rodo, kad jei vienas kubinis platinos kubinis metras galėjo išspausti taip sunku išnykti intransment ir interatropos erdvės, tai būtų tūris, lygus maždaug vienas kubinis milimetras.
Atom. Atominės atomo atvaizdavimas. Elektronai, protonai, neutronai
Atominis - Elementarinė dalelė medžiaga (cheminė medžiaga), susidedanti iš tam tikro rinkinio protonų ir neutronų (atomo šerdies) ir elektronų.
Atomo branduolys susideda iš protonų (P +) ir neutronų (N0). Protonų skaičius. \\ T N (p +) taip pat įkraukite branduolį (Z) sIPWord elemento numeris Natūralioje elementų eilutėje (ir periodinėje elementų sistemoje). Neutronų N (N0) skaičiaus suma, kuri yra tiesiog pažymėta raide N, ir protonų Z yra vadinamas masės skaičiumi ir yra nurodytas raide A. Atominės atomo elektroninis apvalkalas susideda iš judėjimo aplink elektronų branduolį (E-). Elektronų skaičius N (e-) elektroniniame neutralaus atomo apvalkale yra lygi protonų skaičius Z savo branduolyje.
Šiuolaikinio kvantinio mechaninio atomo modelio idėja. Elektrons būklės charakteristikos Atom naudojant kvantinių numerių rinkinį, jų aiškinimą ir galiojančias vertes
Atominis - mikrobangų, kuriose kvantinės mechanikos įstatymai galioja.
Naudojant naudodami naudojant branduokle esantį elektronų judėjimo bangos procesas aplink branduolį bangos funkcija PSI (ψ), kuri turėtų turėti tris kvantavimo parametrus (3 laisvės laipsniai).
Fizinė prasmė - trimatis amplitudė el. Bangos.
n yra pagrindinis kvantinis skaičius, simbolis. Energija. Lygis atomui.
l yra pusė (orbitinė k.ch.) l \u003d 0 ... N-1, būdinga energijai. Atominės orbitinės atomo ir formos dalykai.
m l - magnetinis k.ch. ML \u003d -L ... + l, apibūdina elemento orientaciją M.P.
mS-spin numeris. Span. Nes. Kiekvienas elektronas turi savo judesius
Energijos lygių užpildymo ir sublayer elektronų užpildymo seka daugiakiniuose atomuose. Principas Pauli. Gundo taisyklė. Energijos minimalios energijos principas.
Ir tt Gunda.: Užpildymas vyksta nuosekliai, kad nugaros numerių suma (judėjimo momentas) buvo maksimalus.
Powli principas: Atomui negali būti 2x el. Pašto adresu, kuris turi visus 4 kvantus. Skaičiai būtų tokie patys
Xn. - maksimalus el. Laiško numeris. dėl energijos. ur.
Nuo 3-osios laikotarpio stebimas vėlavimo poveikis, kuris paaiškinamas mažiausios energijos principu: atomo elektroninio korpuso susidarymas vyksta taip, kad el. Jis užima energingai naudingos pozicijos, kai privaloma energija su šerdimi yra didžiausias, o jo elektronų energija yra minimali.
Ir tt Klichevsky.- Labiausiai energija yra naudinga tiems metro., Katė. "Quantum" numeriai N ir L suma siekia min.
Elektronų afiniteto jonizacijos ir energijos energija. Jų pokyčių pobūdis laikotarpiais ir periodinės sistemos grupėmis D.I. Imeleeev. Metalai ir nemetalai.
Atominės jonizacijos energija- Energija, reikalinga elektronų atskyrimui nuo Neįtušto atomo, vadinama pirmuoju jonizacijos energetiniu (potencialiu).
Klaidų afinitetas - Energijos energijos poveikis neutraliai atomui vadinamas elektronų (E) afinitetą.
Jonizacijos energija didėja Laikotarpiais iš šarmų metalų iki kilnių dujų ir mažėja grupėse nuo viršaus į apačią.
Pagrindinių pogrupių elementams elektronų afinitetas didėja laikotarpiais nuo kairės į dešinę ir mažėja grupėse nuo viršaus į apačią.
Periodinė teisė ir periodinė elementų sistema D.I. IMENDEV. Periodinių sistemų laikotarpiai, grupės ir pogrupiai. Periodinės sistemos ryšys su atomų struktūra. Elektroniniai šeimos elementai.
periodinės teisės formuluotė tokia yra:
"Cheminių elementų savybės (tai yra, suformuotų junginių savybės ir forma) yra periodiškai priklausomai nuo cheminių elementų atomų branduolio."
Periodinę "Mendeleev" lentelę sudaro 8 grupės ir 7 laikotarpiai.
Vertikalios lentelės stulpeliai vadinami grupėmis. Elementai, kiekvienoje grupėje, turi panašias chemines ir fizines savybes. Tai paaiškinama tuo, kad tos pačios grupės elementai turi panašius elektroninius išorinio sluoksnio konfigūracijas, elektronų skaičių, kuris yra lygus grupės skaičiui. Kur. \\ T grupė yra padalinta į pagrindines ir šonines pogrupius.
Į pagrindinį Pogrupiai apima elementus, kuriuose valence elektronai yra ant išorinių NS ir NP PINS. Viduje Pogrupiai apima elementus, kuriuose valence elektronai yra ant išorinio NS-Pylon ir Vidaus (N - 1) D- (arba (N - 2) F-pastraipos).
Visi periodinės lentelės elementai, priklausomai nuo to, kokios "Supro"(S-, P-, D- arba f-) Yra Valento elektronai yra klasifikuojami: S- elementai (elementai pagrindinio pogrupio I ir II grupių), p - elementai (elementai pagrindinių pogrupių III - VII grupių) , D- elementai (elementai šoniniai pogrupiai), f - elementai (lantanoidai, aktoidai).
Horizontalios lentelės eilutės. Elementai laikotarpiais skiriasi vieni kitais, tačiau apskritai jie turi, kad naujausi elektronai yra viename energijos lygiu (pagrindinis kvantinis numeris N yra tas pats).
Valenijos ryšių metodas
Tik vertinamos atominės orbitos (elektronai) dalyvauja cheminių ryšių (elektronų) kovalentiniame formavime, o likusi dalis yra lokalizuota netoli atominės šerdies.
Pagrindinės nuostatos:
Tik valenybės atominės apylinkės yra įtrauktos į jo formavimąsi
Kull SV formuoja du elektronai su anti-lygiagrečiais sukasi
Komunikacija yra kryptimi, katės sutampa elektroniniai debesys yra minimalūs
8. Du kovalentiniai klijavimo mechanizmai: paprastas ir donoro-acceptor.
9. Valento atominės orbitalų hibridizacija: SP-, SP 2 -, SP 3-hibridizacija. Molekulių geometrinė forma ir poliškumas. Pagrindinės kovalentinių obligacijų charakteristikos: ilgis, energija, kryptis, prisotinimas, valentų kampai.
Hibridizacija - Tai yra valymo atominių orbitalių energijos derinimas, pridedant derinant EL formas. Debesys
Hibridiniai atominiai orbitos turi aštuonių iš aštuonių plokštumos formos, trimatėje erdvėje - sutrumpinto hantelio, vadinamas Q -A.o.
Molekulių poliškumas nustatomas pagal jų sudėtį ir geometrinę formą.
Ne poliaras (p \u003d o) bus:
a) paprastų medžiagų molekulės, nes jose yra tik ne poliarinių kovalentinių obligacijų;
b) sudėtingų medžiagų politominės molekulės, jei jų geometrinė forma yra simetriška.
Polar (P\u003e O) bus:
a) sudėtingų medžiagų dulkių molekulės, nes jose yra tik polilinių obligacijų;
b) daugiašalio kompleksinės medžiagos molekulės, jei jų struktūra yra asimetriškai, t. Y., jų geometrinė forma yra nebaigta arba iškraipyta, o tai lemia viso elektrinio dipolio išvaizdą, pavyzdžiui, NH3, H2O, HNO3 ir HCN molekulių išvaizdą.
Energy KOV.SV | Ex.s. (KJ / MOL) -Ol-energija, skirta cheminių STS 1 tomo maldos elementų atsiradimo
St. - Jis apibrėžiamas kaip tiesioginis prijungimas prie cheminių elementų atomų branduolių
Chemijos sotumas - kiekvienas valence A.O. Atomas gali sudaryti tik vieną cheminę jungtį. Tik 1 laikas sutampa su A.O. Kiti atomai
Maistas - sukelia medžiagų ir geometricho molekulinę struktūrą. Jų molekulių forma. Kampai tarp 2 jungčių vadinami valencija.
Poliškumas - Dėl netolygaus elektronų tankio pasiskirstymo dėl įvairių elektroninių atomų molekulės suformuota iš to paties elektrono atomų (O2, Cl2 ...) su viso el. Debesis yra platinamas simetriškai palyginti su atomų branduoliais, nes Elektros skirtumas \u003d 0. Tokios cheminės jungtys yra vadinamos polar..
"HF HCl" molekulėse bendras "Emal" debesis perkeliamas į dalelių branduolį su didesne E.O. Tokie ryšiai vadinami notolar.
Reakcijos skiriasi nuo terminio poveikio - Endo ir egzotermiškai. Energijos konversija cheminėse reakcijose. Pirmojo termodinamikos įstatymą. Būsenos funkcijos: vidinė energija, entalpija, entropija, Gibbs energija.
Exoterminė reakcija - cheminė reakcija kartu su šilumos išleidimu.
Endoterminė reakcija - cheminė reakcija, kurioje įvyksta šilumos sugėrimas.
Energijos parinkimas arba absorbcija atsiranda šilumos pavidalu. Tai leidžia jums įvertinti tam tikros energijos kiekio dalį ( vidinė reakcijos energija).
Cheminių reakcijų atveju yra vadinamos medžiagos dalimi, ji vadinama terminis reakcijos efektas. Už kurį galite įvertinti medžiagos vidinės energijos kiekio pokyčius.
Cheminių reakcijų metu cheminių medžiagų energijos transformacija į šiluminę, spindinčią, elektros ir mechaninę ir atvirkščiai.
Sistemos vidinės energijos keitimas pereinant nuo vienos valstybės į kitą lygią išorinių pajėgų eksploatavimo sumai ir sistemos perduoto šilumos kiekį:
kur ΔU yra vidinės energijos pokytis, A yra išorinių jėgų darbas, Q yra sistemos perduodamos šilumos kiekis.
Nuo (ΔU \u003d A + Q) turėtų būti laikomasi vidaus energijos išsaugojimo įstatymo. Jei sistema izoliuoja nuo išorinių įtakų, tada a \u003d 0 ir q \u003d 0, taigi ir ΔU \u003d 0.
Su bet kokiais procesais, vykstančiais izoliuotoje sistemoje, jos vidinė energija išlieka pastovi.
Jei darbas atliekamas, o ne išorinės jėgos, lygtis (ΔU \u003d A + Q) yra parašyta formoje:
kur "- sistemos atliktas darbas (a" \u003d -a).
Sistemos perduodamų šilumos kiekis keičia savo vidinę energiją ir atlikti darbo sistemą išorės įstaigose.
Būsenos funkcija Šis kintamasis sistemos charakteristika yra vadinama, kuri nepriklauso nuo sistemos priešistorės ir pokyčio, kuriame perjungus sistemą iš vienos valstybės į kitą, nepriklauso nuo to, kaip šis pakeitimas buvo pagamintas.
Vidaus energija apibūdina bendrą sistemos atsargą (visų rūšių energetikos sistemą)
Entropija - yra nepamirštamos sistemos matas. "Entpropia" yra įvesta kaip valstybės funkcija, kai pakeitimas nustatomas pagal šilumos kiekio kiekio santykį, gautą arba pateiktą t - T - T - T - T-T - T.
Sudėtingos medžiagos iš paprastų medžiagų susidarymo entalas yra šiluminis šios medžiagos formavimo reakcijos iš paprastų medžiagų standartinėse valstybėse reakcijos, nurodyta 1 malda dėl gautos medžiagos
Gibbs Energy.- Tai vertė, rodanti energijos pokyčius cheminės reakcijos metu.
Pagrindinės cheminės kinetikos sąvokos. Cheminės reakcijos greitis. Veiksniai, turintys įtakos homogeninių ir nevienalyčių procesų reakcijos greičiui.
Cheminiai kinetika – Skaitydami cheminės reakcijos greitį ir priklausomybę nuo įvairių veiksnių, taip pat cheminių reakcijų tekėjimo mechanizmą.
Cheminis greitis Reakcijos. \\ Tskambinkite elementarių reakcijos reakcijos skaičiui vienam vienetui.
Cheminės reakcijos greitis priklauso nuo:
1) reagavimo medžiagų koncentracija;
2) temperatūra;
3) katalizatorių buvimas;
4) reagentų medžiagų pobūdis;
5) kieto šlifavimo laipsnis;
6) Maišymas, jei medžiagos yra ištirpusios būsenos.
V yra \u003d. 
Vidutinį kiekvienos reakcijos greitį lemia reaktyvaus laiko molaro koncentracijos pokytis. (mole / (litre * c))
21. Koncentracijos poveikis cheminės reakcijos normai. Esamų masių įstatymą.
Esamų masių įstatymas rodo jo greičio priklausomybę. pasiekia. Nuo reagavimo koncentracijos. c.
Cheminis greitis. reaguoti. Tiesiogiai proporcingas gamybai. koncentruoja. in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-of jų stichiometrinių koeficientų laipsnių.
Dėl dujų reakcijų galite naudoti dalinį slėgį.
Įstatymas yra tik Homogenic. Sistemos. Jei sistema yra nevienalytė, tada netrukus. Pasiekia. Priklauso nuo kieto fazės skyriaus (slėgio) nuorodos nuorodos.
Kai temperatūros padidėja, didėja molekulių vidinės energijos marža. Jų didėjantis skaičius tampa aktyvus. Kaip rezultatas, efektyvių susidūrimų tarp molekulių vieneto didėja didėja dalis, o tai reiškia cheminės reakcijos greitį.
Didėjant šaltinių medžiagų koncentracijos temperatūrai reakcijos mišinyje, jie praktiškai nekeičia. Tai reiškia, kad reakcijos greičio padidėjimas pagal pagrindinę kinetinę lygtį turi būti susieta su jo greičio pastoviu padidėjimu.
Nyderlandų mokslininkas Vant-Hoffas patyrė, kad cheminės reakcijos (turinčios normalią greičio priklausomybę nuo temperatūros) su temperatūros padidėjimu kas 10 laipsnių, greičio palyginimo padidėjimas 2-4 kartus. Be to, kiekvienai cheminei reakcijai šis skaičius yra pastovus ir gali būti paimtas iš nurodyto intervalo kaip sveikasis skaičius (2, 3, 4) vertės ir dalinės. Jis nustatomas eksperimentiškai, vadinamas cheminio reakcijos greičio temperatūros koeficientu arba koeficiento koeficiento ir yra nurodytas graikų raidės γ:
γ = 
kur k t yra cheminės reakcijos greitis, lygus t; K T + 10 - cheminis reakcijos greitis pastovus temperatūroje, padidėjusi, palyginti su pirminiu, 10 laipsnių.
Cheminės reakcijos (EA) aktyvavimo energija fizine prasme gali būti nustatoma kaip ta energijos pertekliaus, palyginti su vidutinė neaktyvių pradinių medžiagų molekulių energija reakcijos sistemoje esant tam tikroje temperatūrai, kurią jiems reikia nurodyti kad tarp jų susidūrimai lėmė cheminę reakciją.
Minimalus energijos tiekimas, į kurį molekulės turi būti įtrauktos į vieną ar kitą reakciją, gali būti laikoma šios reakcijos energijos barjeru.
Be to, nei jis yra didesnis, mažesnis molekulių skaičius gali jį įveikti. Žinant bendrą molekulių skaičių sistemoje ir šios reakcijos aktyvinimo energijos kiekis, tokių aktyvių molekulių skaičius gali būti apskaičiuojamas pagal Maxwell-Boltzmann įstatymą
kur n a yra aktyvių molekulių skaičius, n o yra bendras molekulių skaičius.
Druskų hidrolizės rūšys
Cheminė druskos jonų sąveika su vandens jonais, dėl kurio susidaro silpnas elektrolitas ir lydi tirpalo pH pakeitimas, yra vadinamas druskų hidrolizė.
Bet kuri druska gali būti atstovaujama kaip rūgšties ir bazės sąveikos produktas. Druskos hidrolizės tipas priklauso nuo druskos pagrindo ir rūgšties pobūdžio. Galimi 3 hidrolizės druskų tipai.
Hidrolizė ant anijono Jis eina, jei druska susidaro stiprios bazės ir silpnos rūgšties. Pavyzdžiui, druska CH3COONA formuoja stiprus NaOH pagrindas ir silpnas vienos ašies rūgšties CH3OON. Hidrolizė susiduria su silpnos elektrolitų ch3soo-.
Hidrolizė katijonoje Jis eina, jei druska yra suformuota iš silpnos pagrindo ir stiprios rūgšties anijonas. Pavyzdžiui, CUSO4 druską sudaro silpnas dviejų cilindrų bazės CU (OH) 2 ir stiprus H2SO4 rūgštis. Hidrolizė eina per CU2 + katijoną ir teka į du etapus, kad būtų sudaryta pagrindinė druska kaip tarpinis produktas.
Hidrolizė katijonoje ir anijone Jis eina, jei druska yra suformuota silpnos bazės ir silpnos rūgšties anijonui. Pavyzdžiui, CH3COONH4 druską sudaro silpna NH4OH bazė ir silpna rūgšties CH3CO. Hidrolizė eina palei NH4 + katijoną ir anijoną CH3COO-.
Naudojant hidrolizę galima apibūdinti naudojant hidrolizės konstantos (k) ir. \\ T hidrolizės laipsnis (H).
Hidrolizės konstanta (k g)- Tai yra vandens joninio darbo santykis (k W. ) Silpnos arba silpnos rūgšties, sudarančios šią druską, pastoviai pastoviai pastoviai.
Privatus nuo vienos pastovaus dydžio dalijimo į kitą taip pat yra nuolatinė vertė. todėl K. G yra nuolatinė vertė, apibūdinanti druskos gebėjimą hidroliolizuoti. Vertė K. R priklauso nuo druskos, temperatūros ir nepriklauso Nuo tirpalo koncentracijos.
1. Druskos druskoms NH 4 Cl:
Silpnesnė rūgštis, tuo labiau patiria hidrolizės druskos suformuota pagal šią rūgštį.
3. Druskos druskoms NH 4 CN:
Nuo to laiko. Taigi, pirmame etape druskų hidrolizė visada teka daugiau.
Hidrolizės laipsnis (H)- Hidrolizuotos druskos kiekio santykis iš viso. \\ T Ištirptos druskos, paprastai išreikštos procentais.
Jei, pavyzdžiui, 2 moliai druskos buvo ištirpinti vandenyje, ir 0,01 mol buvo patyrė hidrolizę, 
.
Hidrolizės laipsnis priklauso nuo daugelio veiksnių:
1. Visų pirma tai priklauso nuo cheminis pobūdis Šios jonų druskos dalys. Taigi sprendimai CH 3 COONA ir NACN su 0,1 mol / l molinėmis koncentracijomis 25 0 C, druskų hidrolizės laipsnis yra skirtingi:
h (CH3 COONA) \u003d 0,01%, A H (NACN) \u003d 1,5%.
Tai paaiškina įvairių rūšių rūgščių, kurios sudaro druską:
Šiuo būdu:
Silpnesnė rūgštis (bazė) sudaro druską, tuo didesnis hidrolizės laipsnis.
2. Hidrolizės laipsnis stipriai keičiasi su druskos tirpalo temperatūros pokyčiu. Iš tiesų hidrolizės procesas yra endoterminis, todėl:
Kuo didesnė temperatūra, tuo didesnė hidrolizės laipsnis.
3. Hidrolizės laipsnis priklauso nuo tirpalo koncentracijos:
Kuo mažesnė druskos tirpalo koncentracija, tuo didesnė hidrolizės laipsnis.
Hidrolizės laipsnis gali būti išreikštas per hidrolizės konstantą:
1. Druskos druskoms NH 4 Cl:
3. Druskos druskoms NH 4 CN:
 | (7) |
Taigi, hidrolizės druskų laipsnis, sudarytas iš silpnos rūgšties ir silpna bazė yra praktiškai nepriklausoma nuo druskos tirpalo koncentracijos.
34. Elektrodo potencialas. Peršokti į sąsajos sienos potencialą. Elektrodo sistemos ir elektrodo reakcijos sąvoka.
Elektrodo potencialas Santykinė vertė. Jis matuojamas palyginti su nuoroda, vandenilio elektrodas yra priimtas už standartą
Lenktynių potencialas
Kai elektrocheminė reakcija teka ant elektrodų paviršiaus, susidaro teigiamas arba neigiamas įkrovimas, palyginti su gretimu tirpalo sluoksniu, vadinamuoju potencialiu grėbiu. Ši lenktynės matuoti yra sudėtinga, todėl įvedama elektrodo potencialo sąvoka
35. Elektrodų sistemos, jų klasifikacija. OX ir raudonos dalelės, skirtos skirtingų tipų elektrodų sistemose.
1 rūšis Jis susideda iš metalo elektrodo - laidininkas, nuleistas į vandeninį elektrolito tirpalą, kuris taip pat turi šio metalo katijonus. (Metalas nuleidžiamas į jo druskos tirpalą). Elektrodo tyrinėtojas - raudonas ir jo katijonas - jautis
2 rūšies Jį sudaro metalinio laido elektrodas, padengtas mažai tirpiu junginiu, turintis tuos pačius šio metalo anijinius ir yra praleistas elektrolito tirpalu, kuriame yra Sąjungos tirpios vienodos anijutės. Antrojo tipo elektroduose oksiduota forma yra žemos tirpių junginys (MA), metalo (m) sumažintas atomas ir tirpalo anijonas (AZ-).
Nemetaliniai elektrodai
Nemetaliniai elektrodai - sistemos, susidedančios iš elektrodų laidininko elektrodo reakcijos, bet elektronų tiekėjai elektrodo reakcijai. Jei ne metaliniame elektrode jaučio ir raudonos dalelės yra jonai, tada tokie elektronai yra vadinami redoksas. . Jei viena iš potencialių dalelių, tada tokie elektrodai yra vadinami dujos.
Standartinio pusiausvyros elektrodo potencialo koncepcija. Standartinių elektrodų potencialų lentelė. Metalų elektrocheminės serijos ir jo naudojimas metalų elektrocheminiam aktyvumui įvertinti.
36. a) Standartinis vandenilio elektrodas. Deguonies elektrodas.
Dėl standartinių sąlygų, t.y. Kai vandenilio jonų aktyvumas ir dalinis slėgis vandenilis yra lygus 1, o 250 s temperatūra, atsižvelgiant į visuotinį susitarimą, daroma prielaida, kad standartinis vandenilio elektrodo potencialas yra nulis. Vandenilio elektrodas vadinamas elektrodo palyginimu.
NERNSTA lygtis vandenilio elektrode: φ H + / H 2 \u003d -0.059 * PH
Deguonies φOH - / O 2 \u003d 1.23-0.059ph
Kuo daugiau standartinių mažinančių potencialų, tuo lengviau jį galima atkurti, kitaip tariant, jie yra dar labiau stiprūs oksidatoriai. Priešingai: mažas neigiamas potencialas reiškia, kad ši forma yra stiprus redukuojantis agentas.
Oksidacinis. \\ T
Pasyvavimas
Kompaktiškoje būsenoje ant metalo paviršiaus susidaro sluoksnis - filmai iš oksido fazės, kuri gali būti apsaugota nuo tolesnio korozijos. Šis reiškinys vadinamas savarankiškais.
Filmo tęstinumo būklę lemia pylikų ir lovų taisyklė
Ant metalo paviršiaus susidaro pakankamai patvarus plėvelė.
Suformuota laisva plėvelė
Krekingo plėvelė nesaugina nuo korozijos
42. Metalų cheminė sąveika su šarmais.
ALITS yra pajėgi sąveikauti su tik tuos metalus, oksidai ir hidroksidai, kurių turi amfoterines ir rūgšties savybes. Tai yra metalai: būti, zn, al, ti, ta, cr, mo, w, mn, v, nb
Metalai, kuriuose oksidai ir hidroksidai turi tik pagrindines savybes šarmiškai chemiškai stabiliems (šarminiams ir šarminiams metalams)
Šarminiai tirpaluose ir tirpia tik terpės ir oksidatoriaus vaidmenį, susijusį su metalais šarminiuose tirpaluose yra H2 O, oksidatorius į lydalą - O 2
43. Cheminė vandens sąveika su vandeniu.
Priklausomai nuo metalo aktyvumo, reakcijos pajamos pagal skirtingų sąlygų ir įvairių produktų yra suformuoti.
1). Sąveika su aktyviausiais metalais stovi periodinėje sistemoje Aš ir aš ir grupės (šarminės ir šarminės žemės metalai) ir aliuminio . Į daugybę veiklos, šie metalai yra į aliuminio (imtinai)
Reakcija vyksta įprastomis sąlygomis, o jis yra suformuotas šarmiškai ir vandenilis.
Aktyvūs metalai -Li, NA, K, RB, CS, FR, CA, SR, BA, RA + al - taip reaguoja
Katodiniai procesai
Kadangi katijonai ir vandens molekulės užima elektronus nuo katodo ant inertinio katodo neutraliame tirpale, visų pirma, tos dalelės, kurios turi didžiausią oksidacinį gebėjimą (tuo didesnis OS gebėjimų temų potencialas atkuriamas.
Anodų procesai
Kadangi anons ir vandens molekulės suteikia elektronų anomos, tada neutraliame tirpale jie pirmą kartą oksiduoja tuos daleles, kurios turi didesnį mažinimo pajėgumą (su mažiausiu elektrodo potencialu) φ O 2 / h 2 o \u003d 1.23-0.059 *
45. Anodinės oksidacijos ir katodinio atkūrimo procesai. Elektrolizė su inertiniu ir tirpiu anode.
Katodo procesas.
Kadangi katijonas ir vandens molekulės paima elektrodus iš katodo, inertiniame katode neutraliame tirpale pirmiausia atstato tų dalelių, kad didžiausias oksidacinis gebėjimas (daugiau potencialo, tuo didesnis metodas oksiduoti)
ur.nesnstst - φh20 / h2 \u003d -0.059ph.
Po to, kai vanduo neišleidžia (<-0.41)
Anodo procesas.
Kadangi anijoms ir H20 suteikia elektronų anomos, tada neutraliame tirpale, tos dalelės, kurios turi didesnes rees oksiduoti. Gebėjimas (su mažiausiu potencialu).
H2O pagal ur Nernst φoh / h20 \u003d 1.23-0.059ph
Sudėtingų deguonies, kurių sudėtyje yra anijonų, negali būti oksiduojami ant anodo iš vandeninių tirpalų. Jei jų valstybėse nenustatyta, turi maks.
SLA - S + 6O4 į S2O8
Metalai negali dalyvauti katode atkūrimo procese.
46. \u200b\u200bMasinių medžiagų skaičiavimai - elektrolizės produktai pagal Faradėjaus teisę. Elektrolizės produktų srovės išėjimas.
m \u003d ait / nf
A - atominės partijos ell
I - dabartinė vertė
T - Laikas. \\ T
F - paštu. Faraday.
N - Valtuškumas
E - cheminis EQ \u003d A / N (m \u003d er \u003d f) laikrodyje - EIT / 26,8
Pirmasis Faraday Elektrolizės įstatymas: Medžiagos, deponuotų ant elektrodo su elektrolizės masė yra tiesiogiai proporcinga elektros energijos perduodamos į šį elektrodą. Pagal elektros energijos skaičių yra matuojamas elektrinis mokestis, kaip taisyklė, kaiščiai.
"Faraday" antrasis elektrolizės įstatymas: Dėl tam tikros elektros energijos kiekio (elektrinis mokestis), elektrodo deponuoto cheminio elemento masė yra tiesiogiai proporcinga lygiaverčiam elemento svoriui. Lygiavertė medžiagos masė yra jos molinė masė, padalyta iš sveiko skaičiaus, priklausomai nuo cheminės reakcijos, kurioje medžiaga yra susijusi.
Medžiagos išėjimas B \u003d Mfak / Mter * 100%
Mfakt - faktinė žmogaus masė ant anodo ir katodo
Mater - apskaičiuota masė pagal formules
47. Cheminė analizė. Neorganinių medžiagų kokybinė analizė. Būdingos ir konkrečios reakcijos. Analitinė katijonų ir anijonų klasifikacija.
Cheminė analizė - cheminės sudėties ir struktūros nustatymas; Apima aukštos kokybės ir kiekybinę analizę.
Aukštos kokybės analizės užduotis Tai yra analizuojamo objekto kokybinės sudėties paaiškinimas.
Kiekybinės analizės užduotistai nustato tikslią turinį atskirų elementų ar jų jungtys analizuojamame objekte.
Įvairūs aukštos kokybės ir kiekybinės analizės tyrimų metodai gali būti suskirstyti į tris pagrindines grupes:
Cheminiai, kur naudojami cheminės reakcijos, kurių rezultatas yra nustatytas vizualiai;
Fizinis, pagrįstas matavimu bet kokių fizinių charakteristikų medžiagos, kuri yra jos cheminės sudėties funkcija;
Fizikinės ir cheminės medžiagos, pagrįstos cheminių medžiagų fizinių savybių pokyčiais (optinis tankis, elektrinis laidumas, šiluminis laidumas ir kt.), Kurie atsiranda dėl cheminės reakcijos.
48. Kiekybinės analizės metodai yra gravimetrinis ir tumerikas (tūris).
Titravimas- Tai procesas, kuriame reagento (RV) tirpalas yra lėtas, reagento (RV) tirpalų tiksliai žinoma koncentracija suma, lygiateisinant nustatyto komponento (OV) yra per tirpalą sprendimas.
Gravimetrinis (svoris) analizė - kiekybinės cheminės analizės metodas, pagrįstas tiksliu nustatytos medžiagos masės arba jo sudedamųjų dalių masės matavimu, izoliuota grynoje cheminiame būsenoje arba atitinkamų junginių pavidalu (tiksliai žinoma nuolatinė kompozicija).
Tutrimetrinis (tūrio) analizės metodas vadinamas kiekybinės cheminės analizės metodu, pagrįstu tiksliu reagento tūrio (R.V.) matavimu, todėl reikia atlikti reakciją su nustatytos medžiagos duomenimis (O.V.).
Gravimetrinė analizė grindžiama cheminių transformacijų medžiagų masės išsaugojimu. Tai yra tiksliausi cheminės analizės metodai. Jo metrologinės charakteristikos: aptikimo riba - 0,10% arba 10-3 mol / DM3; Tikslumas - 0,2%.
Tirimerinis analizės metodas turi aptikimo ribą, kaip ir gravimetrijoje - 0,10% arba 10-3 mol / DM3; Bet tiksliai prastesnė už ją - 0,5%. Tikslesnė, gravimetrinė analizė turi vieną reikšmingą trūkumą, palyginti su Tiptimetric: tai reikalauja didelių išlaidų analizės analizei.
49. Rūgšties-pagrindinis titravimo metodas . Skaičiavimai dėl ekvivalentų įstatymo. Technika. Matavimo indai titrimetriniu metodu
Rūgšties-pagrindinis titravimas - Tutrimetriniai metodai, skirti rūgščių koncentracijoms arba bazėms nustatyti neutralizavimo reakcijai:
N + + it - \u003d n 2 o
Šarminio tirpalo titravimas vadinamas alcalimetrija.ir titravimas su rūgšties tirpalu - asdimetry. Su kiekybiniu rūgščių (šarminių) nustatymo (šarminės) - darbo sprendimas yra šarminio NAOH arba CON tirpalas, su kiekybiniu šarminiu (rūgštimetrija) apibrėžimu su stiprios rūgšties tirpalu (paprastai NSL arba H2SO4). Nustatytos medžiagos: sunkios ir silpnos rūgštys; stiprios ir silpnos priežastys; Druskos patyrė hidrolizę.
Rūgštinių titravimo tipai:
Sunkus rūgšties titravimas su stipria baze arba atvirkščiai;
Silpnos rūgšties titravimas yra stipri bazė;
Silpnos bazės titravimas su stipria rūgštimi.
Rodikliai. \\ T Rūgščių pirminė titravimas yra silpnos organinės rūgštys ir bazės, turinčios molekulinės ir joninės formos skiriasi. Atskirimo procese šios dvi formos yra pusiausvyros. PH pakeitimas rūgšties pagrindiniu titruojant pažeidžia rodiklio disociacijos proceso pusiausvyrą, kuri sukelia kaupimą vienos iš rodiklio formų, kurios gali būti vizualiai stebimas.
Ekvitingų įstatymas yra suformuluotas kaip: lygiavertės visų reakcijos medžiagų, susijusių su reakcija, kiekiai yra vienodi. Už negrįžtamą cheminę reakciją
nAA + NV + ... \u003d NSC + NDD + ...
pagal lygiaverčių įstatymą lygybė visada bus tiesa:
pEQA \u003d PEQB \u003d ... \u003d PEQC \u003d PEQD \u003d ...
Titracija gaminama naudojant buretę, pripildytą titranu iki nulio. Rekomenduojama nuo kitų ženklų, nėra rekomenduojama, nes biuretės gali būti netolygi. Buretės užpildymas su darbiniu tirpalu gaminami per piltuvą arba naudojant specialius įrenginius, jei biuretės yra pusiau automatinis. Galutinis titravimo taškas (lygiavertiškumo taškas) nustatomas pagal rodiklius arba fizikinius ir cheminius metodus (elektriniu laidumu, apšvietimu, indikatoriaus elektrodo potencialu ir kt.). Pagal titruojamų darbo sprendimų skaičių apskaičiuoja analizės rezultatus.
Kai timetriniai apibrėžimai yra įvykdyti, standartinių arba analizuotų sprendimų matavimas atliekamas naudojant tikslius matavimo indus:
tūrio kolbos;
50. Tutrimetrinis analizės metodas. Titrimetrinės analizės metodų klasifikavimas. Rodikliai trynimo analizės metodu.
Tutrimetrinė analizė - kiekybinės cheminės analizės metodą, pagrįstą tiksliai žinoma tirpalo tūrio matavimu su tiksliai žinoma koncentracija (titrant), išleista sąveikai su nustatyta medžiaga.
Klasifikavimas pagal titravimo metodą. Trys metodai paprastai yra izoliuoti: tiesioginis, atvirkštinis ir pakaito titravimas.
Tiesioginis titravimas -Šis nustatytos medžiagos tirpalo titravimas tiesiogiai su Tttrant V tirpalu jis naudojamas tuo atveju, jei tarp A ir B srautų reakcija greitai. A komponento a su tiesioginio titravimo TTTtrant B kiekis apskaičiuojamas pagal lygybę N \u003d N.
Atvirkštinis titrastai turi būti įtraukta į nustatytą medžiagą, esant tiksliai žinomam standartinio tirpalo sumai ir po jų reakcijos užbaigimo, likusio medžiagos kiekio titravimas titran tirpinime ". Šis metodas naudojamas Atvejai, kai nepakanka reakcijos tarp A ir B, arba ne. Tinkamas rodiklis, skirtas nustatyti šios reakcijos lygiavertiškumo tašką.
Nagrinėjamos medžiagos a, su priešingu titruojimu, skaičius, visada lygus skirtumui tarp cheminių medžiagų kiekio sumos ir ":
n \u003d p - n
Titravimas netiesioginis Tai yra titruojant ne nustatyta medžiaga A, ir sumą, lygiavertė jį pakaitai A "atsiranda iš anksto atliktos reakcijos tarp nustatytos medžiagos A ir bet reagento.
Pakaito titravimas paprastai naudojamas tais atvejais, kai neįmanoma atlikti tiesioginio titravimo.
Pakaito titruojant atitinkamų medžiagų lygiaverčių molių skaičius visada yra lygus apgamai, titrant: \\ t
n \u003d n \u003d n
Rodikliai. \\ T - Medžiagos, kurios leidžia nustatyti galutinį titravimo tašką (aštrių titruojamo tirpalo spalvos pasikeitimo momentas). Dažniausiai rodiklis pridedamas prie viso titratable tirpalo (vidinis indikatorius). Dirbant su išoriniais rodikliais, periodiškai imkite titruojamo tirpalo lašą ir sumaišykite su indikatoriaus tirpalu arba dedamas ant indikatoriaus popieriaus (kuris veda į
§One. Susipažinkite su elektronu, protonu, neutronu
Atomai yra mažiausios medžiagos dalelės.
Jei padidėsite iki pasaulio dydžio, vidutinio dydžio obuolys, tada atomai taps tik su obuoliu. Nepaisant tokių mažų dydžių, atomas susideda iš dar mažesnių fizinių dalelių.
Su atomo struktūra, jūs turite būti jau susipažinę iš mokyklos kursų fizikos. Ir vis dėlto mes priminsime, kad atomo sudėtis turi šerdį ir elektronus, kurie taip greitai sukasi aplink branduolį, kuris tampa nesiskiria - sudaro "elektroninį debesį", arba atomo elektronų apvalkalą.
Elektronai. \\ T Tai yra įprasta: e. − . Elektronai. \\ T e. - labai lengvas, beveik tikėtasi, bet jie turi neigiamas Elektrinis mokestis. Jis yra lygus -1. Elektros srovė, kurią mes visi naudojame, yra elektronų srautas veikia laiduose.
Garso atomBe to, beveik visa jos masė yra koncentruota, susideda iš dviejų veislių dalelių - neutronų ir protonų.
Neutronas Žymi: n. 0
, bet protons. Taip: p. +
.
Pagal svorį neutronų ir protonų yra beveik tas pats - 1,675 · 10 -24 g ir 1,673 · 10 -24.
Tiesa, tokių mažų dalelių masė gramais yra labai nepatogūs, todėl jis išreiškiamas anglies vienetai, Kurių kiekvienas yra lygus 1 673 · 10 -24.
Už kiekvieną dalelę gauna santykinis atominis svorislygus privatiems iš atomo masės (gramais) dėl anglies vieneto masės. Santykinis atominis masinis protonas ir neutronas yra lygus 1, tačiau protonų mokestis yra teigiamas ir lygus +1, o neutronas neturi mokesčio.
. Mįsliai apie atomą
Atom gali būti surinkta "proto" nuo dalelių, kaip žaislas ar mašina nuo vaikų dizainerio detalių. Būtina laikytis dviejų svarbių sąlygų.
- Pirmoji sąlyga: Kiekvienas atomų tipas atitinka jo savo rinkinį "Detalės" - pradinės dalelės. \\ T. Pavyzdžiui, vandenilio atomui, branduolys su teigiamu įkrovimu, tai reiškia, kad tai tikrai turi būti vienas protonas (ir ne daugiau).
Vandenilio atomui gali būti neutronai. Apie tai - kitoje pastraipoje.
Deguonies atomas (periodinės sistemos sekos numeris yra 8) turės branduolį įkrautą aštuoni Teigiami mokesčiai (+8) reiškia aštuonis protonus. Kadangi deguonies atomo masė yra lygi 16 santykinių vienetų, kad gautų deguonies šerdį, pridėkite daugiau neutronų. - Antroji sąlyga Tai yra, kad kiekvienas atomas yra elektrofetral.. Norėdami tai padaryti, tai turėtų būti tiek daug, kad subalansuotų branduolio mokestį. Kitaip tariant, atominės elektronų skaičius yra lygus protonų skaičiui savo branduolyje taip pat Šio elemento sekos numeris periodinėje sistemoje.