አቶም ትርጉም. አቶሞች

አብዛኛዎቻችን የአቶምን ርዕስ በትምህርት ቤት፣ በፊዚክስ ክፍል አጥንተናል። አሁንም አቶም ከምን እንደሚሠራ ከረሱ ወይም ይህን ርዕስ ማጥናት ከጀመሩ ይህ ጽሑፍ ለእርስዎ ብቻ ነው.

አቶም ምንድን ነው?

አቶም ከምን እንደተሰራ ለመረዳት በመጀመሪያ ምን እንደ ሆነ መረዳት ያስፈልግዎታል። በአጠቃላይ ተቀባይነት ያለው ተሲስ በ የትምህርት ቤት ሥርዓተ-ትምህርትበፊዚክስ ውስጥ አቶም ማለት ነው። ትንሹ ቅንጣትማንኛውም የኬሚካል ንጥረ ነገር. ስለዚህም አተሞች በዙሪያችን ባሉ ነገሮች ውስጥ አሉ። አኒሜሽን ወይም ግዑዝ ነገር, በታችኛው የፊዚዮሎጂ እና የኬሚካል ንብርብሮች ላይ, አተሞችን ያካትታል.

አቶሞች የሞለኪውል አካል ናቸው። ይህ እምነት እንዳለ ሆኖ ከአቶሞች ያነሱ እንደ ኳርክስ ያሉ ንጥረ ነገሮች አሉ። የኳርክስ ርዕስ በት / ቤቶች ወይም በዩኒቨርሲቲዎች ውስጥ አይወያይም (ከልዩ ጉዳዮች በስተቀር)። ኳርክ የሌለው የኬሚካል ንጥረ ነገር ነው። ውስጣዊ መዋቅር፣ ማለትም እ.ኤ.አ. አወቃቀሩ ከአቶም በጣም ቀላል ነው። በርቷል በዚህ ቅጽበትሳይንስ 6 ዓይነት ኳርኮችን ያውቃል።

አቶም ምንን ያካትታል?

በዙሪያችን ያሉት ሁሉም ነገሮች ፣ ቀደም ሲል እንደተናገሩት ፣ አንድ ነገር ያካትታሉ። በክፍሉ ውስጥ ጠረጴዛ እና ሁለት ወንበሮች አሉ. እያንዳንዱ የቤት ዕቃ፣ በተራው፣ ከአንዳንድ ነገሮች የተሠራ ነው። ውስጥ በዚህ ጉዳይ ላይ- ከእንጨት የተሠራ. አንድ ዛፍ ከሞለኪውሎች የተሠራ ሲሆን እነዚህ ሞለኪውሎች ከአቶሞች የተሠሩ ናቸው። እና እንደዚህ አይነት ምሳሌዎች ሊሰጡ ይችላሉ ማለቂያ የሌለው ስብስብ. ግን አቶም ራሱ ምንን ያካትታል?

አቶም ፕሮቶን እና ኒውትሮን የያዘ አስኳል ይዟል። ፕሮቶኖች በአዎንታዊ መልኩ የተሞሉ ቅንጣቶች ናቸው። ኒውትሮን, ስሙ እንደሚያመለክተው, በገለልተኝነት ተከፍለዋል, ማለትም. ምንም ክፍያ የላቸውም. በአቶም አስኳል ዙሪያ ኤሌክትሮኖች (በአሉታዊ ሁኔታ የተከሰሱ ቅንጣቶች) የሚንቀሳቀሱበት መስክ (ኤሌክትሪክ ደመና) አለ። የኤሌክትሮኖች እና ፕሮቶኖች ብዛት ከሌላው ሊለያይ ይችላል። በኬሚስትሪ ውስጥ ቁልፍ የሆነው ይህ ልዩነት ነው, የአንድ ንጥረ ነገር አባልነት ጥያቄ ሲጠና.

ከላይ ያሉት ቅንጣቶች ቁጥራቸው የሚለያዩበት አቶም ion ይባላል። እርስዎ እንደገመቱት, ion አሉታዊ ወይም አዎንታዊ ሊሆን ይችላል. የኤሌክትሮኖች ቁጥር ከፕሮቶኖች ብዛት በላይ ከሆነ አሉታዊ ነው. እና በተቃራኒው, ብዙ ፕሮቶኖች ካሉ, ionው አዎንታዊ ይሆናል.

አቶም በጥንት አሳቢዎች እና ሳይንቲስቶች እንደተገመተው

ስለ አቶም አንዳንድ በጣም አስደሳች ግምቶች አሉ። ከዚህ በታች ዝርዝር ነው፡-

• የዲሞክራት መላምት። ዲሞክሪተስ የአንድ ንጥረ ነገር ባህሪ በአተሙ ቅርፅ ላይ የተመሰረተ እንደሆነ ገምቷል። ስለዚህ ፣ አንድ ነገር የፈሳሽ ንብረት ካለው ፣ ይህ የሆነው ይህ ፈሳሽ የያዘው አተሞች ለስላሳ በመሆናቸው ነው። በዲሞክሪተስ አመክንዮ ላይ በመመስረት, የውሃ አተሞች እና ለምሳሌ, ወተት ተመሳሳይ ናቸው.
• የፕላኔቶች ግምቶች. በ 20 ኛው ክፍለ ዘመን አንዳንድ ሳይንቲስቶች አቶም የፕላኔቶች አምሳያ ነው ብለው ጠቁመዋል። ከነዚህ ግምቶች አንዱ እንደሚከተለው ነበር፡- ልክ እንደ ፕላኔት ሳተርን ሁሉ አቶም በኒውክሊየስ ዙሪያ ቀለበቶችም አሉት ኤሌክትሮኖች የሚንቀሳቀሱበት (አስኳሩ ከፕላኔቷ ጋር ይነጻጸራል እና የኤሌክትሪክ ደመና ከሳተርን ቀለበቶች ጋር ይነጻጸራል)። ከተረጋገጠው ንድፈ ሐሳብ ጋር ተመሳሳይነት ቢኖረውም, ይህ እትም ውድቅ ተደርጓል. የቦር-ራዘርፎርድ ግምት ተመሳሳይ ነበር፣ እሱም በኋላም ውድቅ ተደርጓል።

ይህ ቢሆንም፣ ራዘርፎርድ በማስተዋል ረገድ ትልቅ እድገት እንዳደረገ በእርግጠኝነት መናገር ይቻላል። እውነተኛ ማንነትአቶም. አቶም ከኒውክሊየስ ጋር ይመሳሰላሉ፣ እሱም በራሱ አዎንታዊ ነው፣ እና አተሞች በዙሪያው ይንቀሳቀሳሉ ሲል ትክክል ነበር። በእሱ ሞዴል ውስጥ ያለው ብቸኛው ጉድለት በአተም ዙሪያ ያሉት ኤሌክትሮኖች ወደ የትኛውም አቅጣጫ አይንቀሳቀሱም. እንቅስቃሴያቸው የተመሰቃቀለ ነው። ይህ የተረጋገጠ እና በኳንተም ሜካኒካል ሞዴል ስም ወደ ሳይንስ ገባ።

አቶም (ከግሪክ "የማይከፋፈል") - አንድ ጊዜ ትንሹ የቁስ አካል በአጉሊ መነጽር መጠንንብረቶቹን የሚሸከም የኬሚካል ንጥረ ነገር ትንሹ ክፍል። የአቶም ክፍሎች - ፕሮቶን ፣ ኒውትሮን ፣ ኤሌክትሮኖች - እነዚህ ንብረቶች ከአሁን በኋላ አንድ ላይ ይመሰርታሉ። ኮቫለንት አቶሞች ሞለኪውሎች ይፈጥራሉ። የሳይንስ ሊቃውንት የአቶምን ገፅታዎች ያጠናሉ, እና ምንም እንኳን ቀድሞውኑ በደንብ የተማሩ ቢሆኑም, አዲስ ነገር ለማግኘት እድሉን አያመልጡም - በተለይም አዳዲስ ቁሳቁሶችን እና አዳዲስ አተሞችን በመፍጠር መስክ (የጊዜ ሰንጠረዥን በመቀጠል). 99.9% የሚሆነው የአቶም ብዛት በኒውክሊየስ ውስጥ ነው።

የራድቦድ ዩኒቨርሲቲ ሳይንቲስቶች አገኙ አዲስ ዘዴውስጥ የመረጃ ማከማቻ መግነጢሳዊ ማከማቻ ትንሹ ክፍልንጥረ ነገር: አንድ አቶም. ምንም እንኳን የመርህ ማረጋገጫው በጣም ስር ታይቷል ዝቅተኛ የሙቀት መጠኖች, ይህ ዘዴ በሚሠራበት ጊዜ እንኳን እንደሚሰራ ቃል ገብቷል የክፍል ሙቀት. ስለዚህ በአሁኑ ጊዜ በሃርድ ድራይቮች ላይ ካለው የበለጠ በሺዎች የሚቆጠሩ መረጃዎችን ማከማቸት ይቻላል. የሥራው ውጤት በተፈጥሮ ኮሙኒኬሽንስ ውስጥ ታትሟል.

አቶም(ከግሪክ አቶሞስ - የማይከፋፈል), የኬሚካል ትንሹ ቅንጣት. ኤለመንት ፣ ቅዱስ። እያንዳንዱ ኬሚ. አንድ አካል ከተወሰኑ አቶሞች ስብስብ ጋር ይዛመዳል። እርስ በርስ በመተሳሰር, ተመሳሳይ የሆኑ አተሞች ወይም የተለያዩ ንጥረ ነገሮችይበልጥ ውስብስብ የሆኑ ቅንጣቶችን ይፈጥራሉ, ለምሳሌ. . ሁሉም ዓይነት ኬሚካሎች. ውስጠ-ውስጥ (ጠንካራ, ፈሳሽ እና ጋዝ) በመበስበስ ምክንያት. የአተሞች ጥምረት እርስ በርስ. አተሞች በነጻነት ሊኖሩ ይችላሉ። ሁኔታ (በ,). የአቶም ባህሪያት, በጣም አስፈላጊ የሆነውን የአቶም ኬሚካሎችን የመፍጠር ችሎታን ጨምሮ. conn., በአወቃቀሩ ባህሪያት ይወሰናሉ.

አጠቃላይ ባህሪያትየአቶም መዋቅር. አቶም በአዎንታዊ የተሞላ ኒዩክሊየስ በአሉታዊ መልኩ በተሞሉ ደመና የተከበበ ነው። የአንድ አቶም አጠቃላይ ስፋት የሚወሰነው በኤሌክትሮን ደመናው ስፋት ሲሆን ከአቶሚክ አስኳል መጠን ጋር ሲወዳደር ትልቅ ነው (የአተም መስመራዊ ልኬቶች ~ 10 ~ 8 ሴሜ ፣ አስኳል ~ 10" -10" ናቸው ። 13 ሴ.ሜ). የአቶም ኤሌክትሮን ደመና በጥብቅ የተቀመጡ ወሰኖች የሉትም, ስለዚህ የአተም መጠን ማለት ነው. ዲግሪዎች ሁኔታዊ ናቸው እና በውሳኔያቸው ዘዴዎች ላይ የተመሰረቱ ናቸው (ተመልከት)። የአቶም አስኳል ዜድ እና ኤን ይይዛል የኑክሌር ኃይሎች(ሴሜ.) አዎንታዊ ክፍያ እና አሉታዊ. ክፍያው ተመሳሳይ ነው abs. መጠን እና እኩል ናቸው e = 1.60 * 10 -19 C; የኤሌክትሪክ ኃይል የለውም. ክፍያ. የኑክሌር ክፍያ +Ze - መሰረታዊ. የአንድ የተወሰነ ኬሚካል ንብረት መሆኑን የሚወስን የአቶም ባህሪ። ኤለመንት. ኤለመንት በየጊዜው ወቅታዊ ስርዓት () ከቁጥር ጋር እኩል ነው።በዋና ውስጥ.

በኤሌክትሪክ ገለልተኛ አቶም ውስጥ, በደመና ውስጥ ያለው ቁጥር በኒውክሊየስ ውስጥ ካለው ቁጥር ጋር እኩል ነው. ነገር ግን፣ በተወሰኑ ሁኔታዎች፣ በቅደም ተከተል ሊጠፋ ወይም ሊጨምር ይችላል። በአዎንታዊ መልኩ ወይም መካድ። ለምሳሌ. ሊ +፣ ሊ 2+ ወይም ኦ -፣ ኦ 2-። ስለ አንድ የተወሰነ ንጥረ ነገር አተሞች ስንናገር ሁለቱንም ገለልተኛ አተሞች እና ያ አካል ማለታችን ነው።

የአንድ አቶም ብዛት የሚወሰነው በኒውክሊየስ ብዛት ነው; የጅምላ (9.109 * 10 -28 ግ) ከጅምላ በግምት 1840 እጥፍ ያነሰ ወይም (1.67 * 10 -24 ግ) ነው, ስለዚህ ለአቶም ብዛት ያለው አስተዋፅኦ ቀላል አይደለም. ጠቅላላ ቁጥርእና A = Z + N ተጠርቷል. . እና የኑክሌር ክፍያ በቅደም ተከተል ይጠቁማሉ። ሱፐር ስክሪፕት እና ከንዑስ ምልክቱ በስተግራ፣ ለምሳሌ 23 11 ና. የአንድ ኤለመንት አተሞች እይታ የተወሰነ እሴት N ተጠርቷል . ተመሳሳይ ዜድ እና የተለያዩ N ያላቸው ተመሳሳይ ንጥረ ነገሮች አተሞች ይባላሉ። ይህ ንጥረ ነገር. የጅምላ ልዩነት በኬሚስትሪያቸው ላይ ትንሽ ተፅዕኖ አለው. እና አካላዊ ቅዱስ ቫህ. ከሁሉም በላይ, ልዩነቶች () በትልቅ ዘመድ ምክንያት ይስተዋላሉ. የአንድ ተራ አቶም () ፣ ዲ እና ቲ የጅምላ ልዩነቶች ። የአተሞች ብዛት ትክክለኛ እሴቶች በዘዴዎች ይወሰናሉ።

የአንድ ኤሌክትሮን አቶም ቋሚ ሁኔታ በተለየ ሁኔታ በአራት ኳንተም ቁጥሮች ይገለጻል: n, l, m l እና m s. የአንድ አቶም ኃይል በ n ላይ ብቻ የሚመረኮዝ ሲሆን ከተሰጠው n ጋር ያለው ደረጃ በ l, m l, m s ዋጋዎች ውስጥ ከተለያዩ ግዛቶች ጋር ይዛመዳል. n እና l የተሰጡ ግዛቶች ብዙውን ጊዜ 1s፣ 2s፣ 2p፣ 3s ወዘተ ተብለው ይገለፃሉ፣ ቁጥሮቹ የ l እሴቶችን የሚያመለክቱ ሲሆኑ s፣ p፣d፣ f እና በላቲን ተጨማሪ ፊደላት ከእሴቶቹ ጋር ይዛመዳሉ። d = 0, 1, 2, 3, ... የዲሴ ቁጥር. የተሰጡት p እና d ግዛቶች ከ 2(2l+ 1) የእሴቶች ጥምር ቁጥር m l እና m s ጋር እኩል ነው። አጠቃላይ የጠላቂዎች ብዛት። የተሰጠው n እኩል የሆኑ ግዛቶች , ማለትም, ደረጃዎች ያላቸው እሴቶች = 1, 2, 3, ... ከ 2, 8, 18, ..., 2n 2 decomp ጋር ይዛመዳሉ. . አንድ ብቻ (አንድ የሞገድ ተግባር) የሚዛመድበት ደረጃ ይባላል። ያልተበላሸ. አንድ ደረጃ ከሁለት ወይም ከዚያ በላይ ከሆነ, ይባላል. የተበላሸ (ተመልከት). በአቶም ውስጥ የኃይል ደረጃዎች በ l እና m l እሴቶች ውስጥ የተበላሹ ናቸው; በ ms ውስጥ መበላሸት የሚከሰተው ግንኙነቱ ከግምት ውስጥ ካልገባ ብቻ ነው። ስፒን ማግኔት ቅጽበት ከመግነጢሳዊ ጋር በኤሌክትሪክ ውስጥ በምህዋር እንቅስቃሴ ምክንያት የሚከሰት መስክ. የኑክሌር መስክ (ተመልከት). ይህ ከኮሎምብ መስተጋብር ጋር ሲነጻጸር አነስተኛ የሆነ አንጻራዊ ተጽእኖ ነው, ነገር ግን በመሠረቱ ጠቃሚ ነው, ምክንያቱም ወደ ተጨማሪ ይመራል የኃይል ደረጃዎችን መከፋፈል, እሱም በሚጠራው መልክ እራሱን ያሳያል. ጥሩ መዋቅር.

ለ n, l እና m l, የሞገድ ተግባር ሞጁሎች ካሬ በአተም ውስጥ ያለውን የኤሌክትሮን ደመና አማካይ ስርጭትን ይወስናል. ልዩነት አተሞች በስርጭት ውስጥ እርስ በርስ በእጅጉ ይለያያሉ (ምስል 2). ስለዚህ, በ l = 0 (s-states) በአቶም መሃል ላይ ካለው ዜሮ የተለየ እና በአቅጣጫው ላይ አይመሰረትም (ማለትም, spherically symmetric), ለሌሎች ግዛቶች በአቶም መሃል ላይ ከዜሮ ጋር እኩል ነው. እና እንደ መመሪያው ይወሰናል.

ሩዝ. 2. የኤሌክትሮን ደመና ቅርጽ ለ የተለያዩ ሁኔታዎችአቶም

እርስ በርስ በኤሌክትሮስታቲክ ምክንያት በ multielectron አቶሞች ውስጥ. ማስመለስ ከኒውክሊየስ ጋር ያላቸውን ግንኙነት በእጅጉ ይቀንሳል። ለምሳሌ ከሄ + የመለየት ሃይል 54.4 eV ነው፡ በገለልተኛ የሄ አቶም በጣም ያነሰ ነው - 24.6 eV. ለከባድ አተሞች፣ ማስያዣው ext ነው። ከኮር ጋር ይበልጥ ደካማ. ጠቃሚ ሚናበ multielectron አቶሞች ውስጥ የተወሰነ ሚና ይጫወታል. , ከመለየት ጋር የተቆራኙ እና የሚታዘዙ መሆናቸው, ክሮም እንደሚለው, እያንዳንዱ በአራት ኳንተም ቁጥሮች የሚታወቀው ከአንድ በላይ ሊይዝ አይችልም. ለብዙ ኤሌክትሮን አቶም ስለ አጠቃላይ አቶም ብቻ ማውራት ተገቢ ነው። ሆኖም ግን, በግምት, በሚባሉት ውስጥ. ነጠላ ኤሌክትሮን መጠጋጋት ፣ ግለሰቦቹን ከግምት ውስጥ እናስገባለን እና እያንዳንዱን የአንድ-ኤሌክትሮን ሁኔታ (በተዛማጅ ተግባር የተገለጸውን የተወሰነ ምህዋር) በአራት ስብስብ መለየት እንችላለን የኳንተም ቁጥሮች n, l, m l እና m s. ስብስብ 2 (2l+ 1) በተሰጠው ግዛት ውስጥ n እና l የኤሌክትሮን ሼል (እንዲሁም sublevel, subshell ይባላል); እነዚህ ሁሉ ግዛቶች ከተያዙ, ዛጎሉ ይባላል. የተሞላ (የተዘጋ)። የ 2n 2 ግዛቶች ስብስብ ተመሳሳይ n, ግን የተለያዩ l ኤሌክትሮኒካዊ ንብርብር ይፈጥራል (ደረጃ, ሼል ተብሎም ይጠራል). ለ n = 1, 2, 3, 4, ... ንብርብሮች በ K, L, M, N, ... በምልክቶች ተዘጋጅተዋል ሙሉ በሙሉ ሲሞሉ በሼሎች እና በንብርብሮች ውስጥ ያሉት ቁጥሮች በሰንጠረዥ ውስጥ ተሰጥተዋል.

መካከል ቋሚ ግዛቶችአቶም ውስጥ ይቻላል ። ከተጨማሪ በሚንቀሳቀስበት ጊዜ ከፍተኛ ደረጃኢነርጂ E i ወደ E ዝቅተኛ ኢ k አቶም ኃይልን (E i - E k) ይሰጣል, እና በተቃራኒው ሽግግር ወቅት ይቀበላል. በጨረር ሽግግር ወቅት አቶም ኤሌክትሮማግኔቲክ ኳንተም ያመነጫል ወይም ይይዛል። ጨረር (ፎቶ). እንዲሁም በይነተገናኝ ጊዜ አቶም ኃይል ሲሰጥ ወይም ሲቀበልም ይቻላል። ከሌሎች ቅንጣቶች ጋር ይጋጫል (ለምሳሌ ፣ ውስጥ) ወይም ለረጅም ጊዜ የታሰረ (በ) ኬሚካዊ ባህሪዎች በአንፃራዊ ሁኔታ በደካማነት በተያያዙት የአተሞች ውጫዊ ኤሌክትሮኖች ዛጎሎች አወቃቀር ይወሰናሉ (ከብዙ የሚመጡ አስገዳጅ ኃይሎች። eV እስከ ብዙ አስር ኢቪ) የአንድ ቡድን (ወይም ንዑስ ቡድን) የወቅቱ ስርዓት የኬሚካል ንጥረ ነገሮች አተሞች የውጨኛው ዛጎሎች አወቃቀር ተመሳሳይ ነው ፣ ይህም የእነዚህን ንጥረ ነገሮች ኬሚካላዊ ባህሪዎች ተመሳሳይነት ይወስናል ። በመሙላት ሼል ውስጥ ያለው ቁጥር ፣የእነሱ አስገዳጅ ሃይል ፣ እንደ ደንቡ ፣ ይጨምራል ፣ ከፍተኛው የማሰሪያ ሃይል በተዘጋ ሼል ውስጥ ነው ።ስለዚህ ፣ አንድ ወይም ከዚያ በላይ በሆነ ውጫዊ ቅርፊት ውስጥ አንድ ወይም ከዚያ በላይ ያላቸው አተሞች በኬሚካዊ ግብረመልሶች ይተዋቸዋል ። የተዘጋ ውጫዊ ቅርፊት ለመመስረት አንድ ወይም ከዚያ በላይ ይጎድላቸዋል ዛጎሎች ብዙውን ጊዜ ይቀበላሉ ። የተዘጉ ውጫዊ ቅርፊቶች ያላቸው አተሞች ፣ ከ ጋር የተለመዱ ሁኔታዎችወደ ኬሚካል ውስጥ አይግቡ ወረዳዎች.

ውስጣዊ መዋቅር የአተሞች ዛጎሎች ፣ በጣም በጥብቅ የተሳሰሩ (የማስያዣ ኃይል 10 2 -10 4 eV) ፣ እራሱን የሚገለጠው በግንኙነት ጊዜ ብቻ ነው። ጋር አቶሞች ፈጣን ቅንጣቶችእና ፎቶኖች ከፍተኛ ጉልበት. እንደዚህ ያሉ ግንኙነቶች የኤክስሬይ ስፔክትራ ተፈጥሮን እና የአተሞች መበታተንን (,) ይወስኑ (ይመልከቱ). የአንድ አቶም ብዛት አካላዊ ባህሪያቱን ይወስናል። ቅዱስ ፣ እንደ ተነሳሽነት ፣ ኪኔቲክ። ጉልበት. ከሜካኒካል እና ተዛማጅ ማግ. እና ኤሌክትሪክ የአቶሚክ ኒውክሊየስ ጊዜያት በተወሰኑ ጥቃቅን አካላዊ ሁኔታዎች ላይ ይመረኮዛሉ. ተፅዕኖዎች (በጨረር ድግግሞሽ ላይ የሚመረኮዝ ሲሆን ይህም ከእሱ ጋር የተያያዘው የአቶም የማጣቀሻ ኢንዴክስ ጥገኛነት ይወሰናል. የአንድ አቶም የጨረር ባህሪያት እና የኤሌክትሪክ ባህሪያቱ መካከል ያለው የጠበቀ ግንኙነት በተለይ በኦፕቲካል ስፔክትራ ውስጥ ይታያል.

===
ስፓንኛ ለጽሑፉ ሥነ ጽሑፍ "ATOM": Karapetyants M. X., Drakin S.I., መዋቅር, 3 ኛ እትም, M., 1978; ሽሎ ሊዬ ኢ.ቪ.፣ አቶሚክ ፊዚክስ, 7 ኛ እትም, ጥራዝ 1-2, M., 1984. M. A. Elyashevich.

ገጽ "ATOM"በእቃዎች ላይ ተመስርቶ ተዘጋጅቷል.

ዘመናዊ ሰው“አተም” የሚለውን ቃል መነሻዎች የያዙ ሐረጎችን ያለማቋረጥ ይሰማል። ይህ ኃይል, የኃይል ማመንጫ, ቦምብ ነው. አንዳንዶች እንደ ተራ ነገር አድርገው ይመለከቱታል፣ እና አንዳንዶች “አተም ምንድን ነው?” የሚለውን ጥያቄ ይጠይቃሉ።

ይህ ቃል ምን ማለት ነው?

ጥንታዊ የግሪክ ሥሮች አሉት. የመጣው ከ "አቶሞስ" ነው, እሱም በጥሬው "ያልተቆረጠ" ማለት ነው.

ስለ አቶም ፊዚክስ ቀድሞውንም የሚያውቅ ሰው ይናደዳል፡- “እንዴት “ያልተቆረጠ ነው”? አንዳንድ ዓይነት ቅንጣቶችን ያካትታል!” ነገሩ ሳይንቲስቶች አተሞች በጣም ትናንሽ ቅንጣቶች እንዳልሆኑ ገና ሳያውቁት ስሙ ታየ።

የዚህን እውነታ ከሙከራ ማረጋገጫ በኋላ, የተለመደውን ስም ላለመቀየር ተወስኗል. እና በ 1860 "አተም" ብለው መጥራት ጀመሩ. ትንሹን ቅንጣት, እሱም በውስጡ የያዘው የኬሚካል ንጥረ ነገር ሁሉም ባህሪያት ያለው.

ከአቶም የሚበልጥ እና ከእሱ ያነሰ ምንድ ነው?

ሞለኪውሉ ሁልጊዜ ትልቅ ነው. ከበርካታ አተሞች የተፈጠረ ሲሆን ትንሹ የቁስ አካል ነው።

ግን ያነሰ - የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች. ለምሳሌ ኤሌክትሮኖች እና ፕሮቶን፣ ኒውትሮን እና ኳርክስ። ብዙዎቹም አሉ።

ስለ እሱ አስቀድሞ ብዙ ተብሏል. ነገር ግን አሁንም አቶም ምን እንደሆነ በጣም ግልጽ አይደለም.

እሱ በእርግጥ ምንድን ነው?

የአቶምን ሞዴል እንዴት እንደሚወክል የሚለው ጥያቄ ለረጅም ጊዜ ሳይንቲስቶችን ተይዟል. ዛሬ፣ በኢ. ራዘርፎርድ የቀረበው እና በ N. Bohr የተጠናቀቀው ተቀባይነት አግኝቷል። በእሱ መሠረት አቶም በሁለት ክፍሎች የተከፈለ ነው-ኒውክሊየስ እና ኤሌክትሮን ደመና.

አብዛኛው የአቶም ብዛት በመሃል ላይ ያተኮረ ነው። ኒውክሊየስ ኒውትሮን እና ፕሮቶን ያካትታል. እና በአቶም ውስጥ ያሉት ኤሌክትሮኖች በትክክል ይገኛሉ ታላቅ ርቀትከመሃል. ተመሳሳይ የሆነ ነገር ይወጣል ስርዓተ - ጽሐይ. በማዕከሉ ውስጥ፣ ልክ እንደ ፀሐይ፣ አንድ ኮር ነው፣ እና ኤሌክትሮኖች እንደ ፕላኔቶች በመዞሪያቸው ዙሪያ ይሽከረከራሉ። ለዚህም ነው ሞዴሉ ብዙውን ጊዜ ፕላኔት ተብሎ የሚጠራው.

የሚገርመው ነገር ኒውክሊየስ እና ኤሌክትሮኖች ሲነፃፀሩ በጣም ትንሽ ቦታ ይይዛሉ አጠቃላይ ልኬቶችአቶም. በማዕከሉ ውስጥ ትንሽ ኮር እንዳለ ተለወጠ. ከዚያም ባዶነት. በጣም ትልቅ ባዶ። እና ከዚያ ጠባብ የትንሽ ኤሌክትሮኖች።

ሳይንቲስቶች በዚህ የአተሞች ሞዴል ላይ ወዲያውኑ አልደረሱም. ከዚህ በፊት በሙከራዎች ውድቅ የሆኑ ብዙ ግምቶች ተደርገዋል።

ከእነዚህ ሐሳቦች መካከል አንዱ አቶም እንደ ጠንካራ አካል ያለው ውክልና ነበር። አዎንታዊ ክፍያ. እናም በዚህ አካል ውስጥ ኤሌክትሮኖችን በአቶም ውስጥ ለማስቀመጥ ታቅዶ ነበር። ይህ ሃሳብ የቀረበው በጄ. ቶምሰን ነው። የእሱ የአቶም ሞዴል "Raisin Pudding" ተብሎም ይጠራ ነበር. ሞዴሉ ከዚህ ምግብ ጋር በጣም ተመሳሳይ ነው።

ነገር ግን አንዳንድ የአተሙን ባህሪያት ማብራራት ባለመቻሉ ሊጸና አልቻለም። ለዚህ ነው ውድቅ የሆነችው።

ጃፓናዊው ሳይንቲስት ኤች. በእሱ አስተያየት, ይህ ቅንጣት ከፕላኔቷ ሳተርን ጋር ግልጽ ያልሆነ ተመሳሳይነት አለው. በመሃል ላይ ኒውክሊየስ አለ፣ እና ኤሌክትሮኖች ቀለበት ውስጥ በተገናኙ ምህዋሮች ዙሪያውን ይሽከረከራሉ። ምንም እንኳን ሞዴሉ ተቀባይነት ባይኖረውም, አንዳንድ አቅርቦቶቹ በፕላኔታዊ ንድፍ ውስጥ ጥቅም ላይ ውለዋል.

ከአቶም ጋር ስለተያያዙ ቁጥሮች

በመጀመሪያ ስለ አካላዊ መጠኖች. የአንድ አቶም አጠቃላይ ክፍያ ሁል ጊዜ ነው። ከዜሮ ጋር እኩል ነው።. ይህ የሆነበት ምክንያት በውስጡ ያሉት ኤሌክትሮኖች እና ፕሮቶኖች ብዛት ተመሳሳይ በመሆናቸው ነው. እና ክሳቸው በመጠን ተመሳሳይ እና ተቃራኒ ምልክቶች አሉት።

ሁኔታዎች ብዙውን ጊዜ የሚከሰቱት አቶም ኤሌክትሮኖችን ሲያጣ ወይም በተቃራኒው ተጨማሪዎችን ሲስብ ነው። በእንደዚህ ዓይነት ሁኔታዎች ውስጥ ion ሆኗል ይላሉ. እና ክፍያው በኤሌክትሮኖች ላይ በተፈጠረው ሁኔታ ላይ የተመሰረተ ነው. ቁጥራቸው ከቀነሰ የ ion ክፍያ አዎንታዊ ነው. ከሚፈለገው በላይ ኤሌክትሮኖች ሲኖሩ, ionው አሉታዊ ይሆናል.

አሁን ስለ ኬሚስትሪ። ይህ ሳይንስ፣ እንደሌላው ሰው፣ አቶም ምን እንደሆነ ትልቁን ግንዛቤ ይሰጣል። ከሁሉም በላይ, በውስጡ የሚጠናው ዋናው ጠረጴዛ እንኳን በውስጡ የሚገኙት አተሞች በውስጡ በመኖራቸው ላይ ነው በተወሰነ ቅደም ተከተል. ስለ ነው።ስለ ወቅታዊ ሰንጠረዥ.

በእሱ ውስጥ, እያንዳንዱ ንጥረ ነገር የተወሰነ ቁጥር ይመደባል, ይህም በኒውክሊየስ ውስጥ ከሚገኙት የፕሮቶኖች ብዛት ጋር የተያያዘ ነው. እሱ ብዙውን ጊዜ በ z ፊደል ይገለጻል።

የሚቀጥለው እሴት የጅምላ ቁጥር ነው. በአቶም አስኳል ውስጥ ከሚገኙት ፕሮቶን እና ኒውትሮን ድምር ጋር እኩል ነው። ብዙውን ጊዜ በደብዳቤው A ነው.

ሁለት የተገለጹ ቁጥሮችበሚከተለው ቀመር እርስ በርስ የተያያዙ ናቸው፡

A = z + N.

እዚህ N በአቶሚክ ኒውክሊየስ ውስጥ የኒውትሮኖች ብዛት ነው።

ሌላው አስፈላጊ መጠን የአቶም ብዛት ነው. እሱን ለመለካት, ልዩ እሴት ቀርቧል. አህጽሮት ነው፡- አ.ም. እና እንደ አቶሚክ የጅምላ ክፍል ይነበባል። በዚህ ክፍል ላይ በመመስረት ሁሉንም የአጽናፈ ዓለሙን አተሞች ያካተቱት ሦስቱ ቅንጣቶች ጅምላ አሏቸው፡-

ኬሚካዊ ችግሮችን በሚፈታበት ጊዜ እነዚህ እሴቶች ብዙውን ጊዜ ያስፈልጋሉ።

አቶም(ከጥንታዊ ግሪክ ἄτομος - የማይከፋፈል) - በአጉሊ መነጽር መጠን እና ብዛት ያለው ንጥረ ነገር ፣ የንብረቱ ተሸካሚ የሆነው የኬሚካል ንጥረ ነገር ትንሹ ክፍል።

አቶም የተሰራው በ አቶሚክ ኒውክሊየስእና ኤሌክትሮኖች. በኒውክሊየስ ውስጥ ያሉት የፕሮቶኖች ብዛት ከኤሌክትሮኖች ብዛት ጋር የሚጣጣም ከሆነ አቶም በአጠቃላይ በኤሌክትሪክ ገለልተኛ ይሆናል። ውስጥ አለበለዚያእሱ አንዳንድ አዎንታዊ ወይም አሉታዊ ክፍያበአንዳንድ ሁኔታዎች አተሞች የሚገነዘቡት እንደ ኤሌክትሪክ ገለልተኛ ስርዓቶች ብቻ ነው ፣ እነሱም የኒውክሊየስ ክፍያ ከኤሌክትሮኖች አጠቃላይ ኃይል ጋር እኩል ነው ፣ በዚህም በኤሌክትሪክ ከተሞሉ ionዎች ጋር በማነፃፀር።

ኮርአጠቃላይ (ከ99.9% በላይ) የአቶም ክብደትን የሚሸከም፣ አዎንታዊ ቻርጅ የተደረገባቸው ፕሮቶኖች እና ያልተሞሉ ኒውትሮኖች እርስ በርስ የተያያዙ በ ጠንካራ መስተጋብር. አተሞች በኒውክሊየስ ውስጥ ባሉ ፕሮቶኖች እና ኒውትሮኖች ብዛት ይከፋፈላሉ፡ የፕሮቶኖች Z ቁጥር ከዚ ጋር ይዛመዳል። ተከታታይ ቁጥርአቶም በ ወቅታዊ ሰንጠረዥእና የአንዳንዶች ንብረትነቱን ይወስናል የኬሚካል ንጥረ ነገር, እና የኒውትሮን ብዛት N - የዚህ ኤለመንት የተወሰነ አይዞቶፕ. የ Z ቁጥሩ አጠቃላይ አወንታዊውን ይወስናል የኤሌክትሪክ ክፍያ(Ze) የአቶሚክ ኒውክሊየስ እና የኤሌክትሮኖች ብዛት በገለልተኛ አቶም ውስጥ, ይህም መጠኑን ይወስናል.

አቶሞች የተለያዩ ዓይነቶችበተለያየ መጠን, በ interatomic bonds የተገናኙ, ሞለኪውሎች ይሠራሉ.

የአቶም ባህሪያት

በትርጉም ፣ በኒውክሊዮቻቸው ውስጥ ተመሳሳይ የፕሮቶን ብዛት ያላቸው ማንኛቸውም ሁለት አተሞች የአንድ ኬሚካላዊ ንጥረ ነገር ናቸው። አተሞች ተመሳሳይ ቁጥር ያላቸው ፕሮቶኖች, ግን የተለያዩ መጠኖችኒውትሮን ኢሶቶፕስ ይባላሉ የዚህ ንጥረ ነገር. ለምሳሌ, የሃይድሮጂን አቶሞች ሁል ጊዜ አንድ ፕሮቶን ይይዛሉ, ነገር ግን ኒውትሮን የሌላቸው isotopes አሉ (ሃይድሮጂን-1, አንዳንዴም ፕሮቲየም - በጣም የተለመደው ቅርጽ), አንድ ኒውትሮን (ዲዩተሪየም) እና ሁለት ኒውትሮን (ትሪቲየም) ያላቸው. የታወቁ አካላትበኒውክሊየስ ውስጥ ባሉ የፕሮቶኖች ብዛት መሰረት ቀጣይነት ያለው የተፈጥሮ ተከታታይ ይመሰርታሉ፣ ከሃይድሮጂን አቶም በአንድ ፕሮቶን ጀምሮ እና በ ununoctium አቶም የሚጨርስ ሲሆን በኒውክሊየስ ውስጥ 118 ፕሮቶኖች አሉት። ከቁጥር 83 (ቢስሙዝ) ጀምሮ የፔሪዲክቲክ ሠንጠረዥ አካላት ሁሉም isotopes ራዲዮአክቲቭ ናቸው።

ክብደት

ፕሮቶን እና ኒውትሮን ለአንድ አቶም ብዛት ትልቁን አስተዋጽኦ ስለሚያበረክቱ፣ የእነዚህ ቅንጣቶች አጠቃላይ ቁጥር የጅምላ ቁጥር ይባላል። የተቀረው የአቶም ክብደት ብዙ ጊዜ የሚገለጸው በአቶሚክ ጅምላ አሃዶች (አ.ኤም.ዩ) ሲሆን እሱም ዳልተን (ዳ) ተብሎም ይጠራል። ይህ ክፍል ከ1.66 × 10−24 ግ ጋር እኩል የሆነ የገለልተኛ ካርቦን-12 አቶም ቀሪው 1⁄12 ክፍል ተብሎ ይገለጻል። አለው የአቶሚክ ክብደትስለ 1.007825 አ. ለምሳሌ የአንድ አቶም ብዛት በግምት ከጅምላ ቁጥር ጊዜ ምርት ጋር እኩል ነው። አቶሚክ ክፍልየጅምላ በጣም ከባድ የተረጋጋ isotope- ሊድ-208 በጅምላ 207.9766521 ሀ. ብላ።

በተራ አሃዶች ውስጥ ያሉ በጣም ከባድ የሆኑት አቶሞች (ለምሳሌ ግራም) በጣም ትንሽ በመሆናቸው እነዚህን ብዛት ለመለካት በኬሚስትሪ ውስጥ ሞሎች ጥቅም ላይ ይውላሉ። የማንኛውም ንጥረ ነገር አንድ ሞለኪውል በትርጉሙ ተመሳሳይ የአተሞች ብዛት ይይዛል (በግምት 6.022 · 1023)። ይህ ቁጥር (የአቮጋድሮ ቁጥር) የሚመረጠው የአንድ ንጥረ ነገር ብዛት 1 ሀ ከሆነ ነው። ለምሳሌ፣ ከዚያ የዚህ ንጥረ ነገር አንድ ሞለኪውል አተሞች 1 ግራም ክብደት ይኖረዋል። ለምሳሌ፣ ካርቦን ክብደት 12 ሀ ነው። ኤም., ስለዚህ 1 ሞል ካርቦን 12 ግራም ይመዝናል.

መጠን

አተሞች በግልጽ የተቀመጠ ውጫዊ ወሰን የላቸውም ስለዚህ መጠኖቻቸው የሚወሰኑት በአጎራባች አተሞች ኒውክሊየሮች መካከል ባለው ርቀት የኬሚካላዊ ትስስር (Covalent radius) በፈጠረው ርቀት ወይም በ ውስጥ በጣም ርቆ ወደሚገኝ የኤሌክትሮን ምህዋር ባለው ርቀት ነው። ኤሌክትሮን ቅርፊትየዚህ አቶም (የአተም ራዲየስ). ራዲየስ በጊዜያዊ ሰንጠረዥ ውስጥ ባለው አቶም አቀማመጥ ላይ የተመሰረተ ነው, ዓይነት የኬሚካል ትስስር, በአቅራቢያ ያሉ አተሞች ቁጥር (የማስተባበሪያ ቁጥር) እና ስፒን በመባል የሚታወቀው የኳንተም ሜካኒካል ንብረት. በጊዜያዊ የንጥረ ነገሮች ሠንጠረዥ ውስጥ አንድ አምድ ወደ ታች ሲወርድ የአቶም መጠን ይጨምራል እና ረድፍ ከግራ ወደ ቀኝ ሲወርድ ይቀንሳል። በዚህ መሠረት ትንሹ አቶም የሂሊየም አቶም የ 32 ፒኤም ራዲየስ ሲሆን ትልቁ ደግሞ የሲሲየም አቶም (225 ፒኤም) ነው። እነዚህ ልኬቶች ከሞገድ ርዝመት በሺህ እጥፍ ያነሱ ናቸው። የሚታይ ብርሃን(400-700 nm), ስለዚህ አተሞች በኦፕቲካል ማይክሮስኮፕ ሊታዩ አይችሉም. ነገር ግን፣ የነጠላ አተሞች ስካንንግ ዋሻ ማይክሮስኮፕ በመጠቀም ሊታዩ ይችላሉ።

የአተሞች ጥቃቅንነት በሚከተሉት ምሳሌዎች ይታያል. የሰው ፀጉር ከካርቦን አቶም አንድ ሚሊዮን እጥፍ ይበልጣል። አንድ ጠብታ ውሃ 2 ሴክስቲሊየን (2 1021) ኦክሲጅን አተሞች እና ሁለት እጥፍ የሃይድሮጂን አቶሞች ይዟል። 0.2 ግራም የሚመዝን አንድ ካራት አልማዝ 10 ሴክስቲሊየን የካርቦን አተሞችን ያካትታል። አንድ ፖም ወደ ምድር ስፋት ቢሰፋ፣ አተሞች ወደ ፖም የመጀመሪያ መጠን ይደርሳሉ።

ከካርኮቭ የመጡ ሳይንቲስቶች የፊዚክስ እና ቴክኖሎጂ ተቋምበሳይንስ ታሪክ ውስጥ የአቶም የመጀመሪያውን ፎቶግራፎች አቅርቧል. ምስሎችን ለማግኘት ሳይንቲስቶች ጨረሮችን እና መስኮችን (የመስክ-ልቀት ኤሌክትሮን ማይክሮስኮፕ፣ FEEM) የሚመዘግብ ኤሌክትሮን ማይክሮስኮፕ ተጠቅመዋል። የፊዚክስ ሊቃውንት በቅደም ተከተል በደርዘን የሚቆጠሩ የካርቦን አቶሞችን በቫኩም ክፍል ውስጥ አስቀምጠው አልፈዋል። የኤሌክትሪክ ፍሳሽበ 425 ቮልት. በሰንሰለቱ ውስጥ ያለው የመጨረሻው አቶም በፎስፎረስ ስክሪን ላይ ያለው የጨረር ጨረር በኒውክሊየስ ዙሪያ ያለውን የኤሌክትሮኖች ደመና ምስል ለማግኘት አስችሎታል።