በአለም ላይ ያለው ነገር ሁሉ ከአቶሞች የተሰራ ነው። ግን ከየት መጡ እና ከምን የተሠሩ ናቸው? ዛሬ ለእነዚህ ቀላል እና መሠረታዊ ጥያቄዎች መልስ እንሰጣለን. ደግሞም በፕላኔቷ ላይ የሚኖሩ ብዙ ሰዎች እነሱ ራሳቸው የተፈጠሩበትን የአተሞች አወቃቀር እንደማይረዱ ይናገራሉ.
በተፈጥሮ ፣ ውድ አንባቢ በዚህ ጽሑፍ ውስጥ ሁሉንም ነገር በቀላል እና በጣም በሚያስደስት ደረጃ ለማቅረብ እንደምንሞክር ተረድተናል ፣ ስለዚህ “አንጭነውም” ሳይንሳዊ ቃላት. ጉዳዩን በበለጠ ዝርዝር ለማጥናት ለሚፈልጉ ሙያዊ ደረጃ, ልዩ ጽሑፎችን እንዲያነቡ እንመክራለን. ይሁን እንጂ በዚህ ጽሑፍ ውስጥ ያለው መረጃ ሊረዳ ይችላል ጥሩ አገልግሎትበጥናትዎ ውስጥ እና በቀላሉ የበለጠ አስተዋይ ያደርግዎታል።
አቶም የቁስ አካል ነው። በአጉሊ መነጽር መጠንእና ጅምላ፣ የንብረቱ ተሸካሚ የሆነው የኬሚካል ንጥረ ነገር ትንሹ ክፍል። በሌላ አነጋገር, ይህ ትንሹ ቅንጣትወደ ኬሚካዊ ግብረመልሶች ውስጥ ሊገባ የሚችል ንጥረ ነገር.
የግኝት ታሪክ እና መዋቅር
የአቶም ጽንሰ-ሐሳብ ወደ ኋላ ይታወቅ ነበር። ጥንታዊ ግሪክ. አቶሚዝም - አካላዊ ንድፈ ሐሳብሁሉም ቁሳዊ ነገሮች የማይነጣጠሉ ቅንጣቶችን ያካተቱ መሆናቸውን ይገልጻል. ከጥንቷ ግሪክ ጋር ፣ የአቶሚዝም ጽንሰ-ሀሳብ በጥንቷ ህንድ በተመሳሳይ ሁኔታ ተፈጠረ።
መጻተኞቹ የዚያን ጊዜ ፈላስፋዎች ስለ አቶሞች ይነግሩአቸው እንደሆነ ወይም ራሳቸው እንዳሰቡት አይታወቅም ነገር ግን በሙከራ ሊረጋገጥ ይችላል። ይህ ጽንሰ-ሐሳብኬሚስቶች ይህን ማድረግ የቻሉት ብዙ ቆይተው ነው - በአስራ ሰባተኛው ክፍለ ዘመን ብቻ አውሮፓ ከአጣሪ እና መካከለኛው ዘመን ጥልቁ ስትወጣ።
የረዥም ጊዜ የአቶም መዋቅር ዋነኛ ሀሳብ የማይከፋፈል ቅንጣት ነው. አቶም አሁንም መከፋፈል መቻሉ በሃያኛው ክፍለ ዘመን መጀመሪያ ላይ ብቻ ግልጽ ሆነ። ራዘርፎርድ ፣ ለእሱ አመሰግናለሁ ታዋቂ ልምድከአልፋ ቅንጣቶች መዛባት ጋር፣ አቶም ኤሌክትሮኖች የሚሽከረከሩበት ኒውክሊየስን እንደሚያካትት ተረዳ። የአተም የፕላኔቶች ሞዴል ተቀባይነት አግኝቷል, በዚህ መሰረት ኤሌክትሮኖች በኒውክሊየስ ዙሪያ ይሽከረከራሉ, ልክ እንደ የፀሐይ ስርዓታችን ፕላኔቶች በኮከብ ዙሪያ.
ዘመናዊ ውክልናዎችስለ አቶም አወቃቀር ብዙ መሻሻል ታይቷል። የአቶም አስኳል, በተራው, ያካትታል subatomic ቅንጣቶች, ወይም ኒውክሊዮኖች - ፕሮቶን እና ኒውትሮን. የአተም ብዛቱን የሚያጠቃልሉት ኑክሊዮኖች ናቸው። ከዚህም በላይ ፕሮቶን እና ኒውትሮን እንዲሁ አይደሉም የማይነጣጠሉ ቅንጣቶች, እና መሰረታዊ ቅንጣቶችን ያቀፈ - ኳርክስ.
የአቶም አስኳል አወንታዊ አለው። የኤሌክትሪክ ክፍያ, እና ኤሌክትሮኖች በመዞሪያቸው ውስጥ የሚሽከረከሩት አሉታዊ ናቸው. ስለዚህ አቶም በኤሌክትሪክ ገለልተኛ ነው.
ከዚህ በታች የካርቦን አቶም አወቃቀር የመጀመሪያ ደረጃ ንድፍ እንሰጣለን.
የአተሞች ባህሪያት
ክብደት
የአተሞች ብዛት በአብዛኛው የሚለካው በአቶሚክ የጅምላ አሃዶች - አ.ም. አቶሚክ አሃድክብደት በነፃነት የሚያርፍ የካርቦን አቶም በመሬት ሁኔታ ውስጥ 1/12 ክብደት ነው።
በኬሚስትሪ ውስጥ, ጽንሰ-ሐሳቡ የአተሞችን ብዛት ለመለካት ጥቅም ላይ ይውላል "የእሳት እራት". 1 ሞል የአተሞች ብዛት የያዘው የንጥረ ነገር መጠን ነው። ከቁጥር ጋር እኩል ነው።አቮጋድሮ.
መጠን
የአተሞች መጠኖች እጅግ በጣም ትንሽ ናቸው. ስለዚህ, ትንሹ አቶም የሂሊየም አቶም ነው, ራዲየስ 32 ፒኮሜትር ነው. አብዛኞቹ ትልቅ አቶም- 225 ፒኮሜትሮች ራዲየስ ያለው የሲሲየም አቶም. ቅድመ ቅጥያ ፒኮ ማለት ከአስር እስከ አስራ ሁለተኛው ኃይል ነው! ማለትም 32 ሜትሮችን በሺህ ቢሊየን ጊዜ ብንቀንስ የሄሊየም አቶም ራዲየስ መጠን እናገኛለን።
በተመሳሳይ ጊዜ, የነገሮች ልኬት, በእውነቱ, አቶም 99% ባዶ ነው. ኒውክሊየስ እና ኤሌክትሮኖች በጣም ትንሽ የሆነውን የድምፁን ክፍል ይይዛሉ። ግልጽ ለማድረግ፣ ይህን ምሳሌ ተመልከት። በቤጂንግ የኦሎምፒክ ስታዲየም ቅርፅ ያለው አቶም (ወይም ምናልባት በቤጂንግ ውስጥ ካልሆነ ፣ አንድ ትልቅ ስታዲየም በዓይነ ሕሊናህ ይታይህ) ፣ ከዚያ የዚህ አቶም አስኳል በሜዳው መሃል ላይ የሚገኝ ቼሪ ይሆናል። የኤሌክትሮን ምህዋሮች በላይኛው መቆሚያዎች ደረጃ ላይ አንድ ቦታ ይሆናሉ, እና የቼሪ ክብደት 30 ሚሊዮን ቶን ይሆናል. የሚገርም ነው አይደል?
አተሞች ከየት መጡ?
እንደምታውቁት, አሁን የተለያዩ አተሞችበጊዜ ሰንጠረዥ ውስጥ ተመድቧል. በውስጡ 118 (እና ከተነበዩት ጋር ከሆነ, ግን ገና አይደለም). ክፍት አካላት- 126) ንጥረ ነገሮች, isotopes ሳይቆጠሩ. ግን ይህ ሁልጊዜ አልነበረም.
በዩኒቨርስ ምስረታ መጀመሪያ ላይ ምንም አተሞች አልነበሩም, እና ከዚህም በበለጠ, በከፍተኛ የሙቀት መጠን ተጽእኖ ስር እርስ በርስ የሚገናኙ የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች ብቻ ነበሩ. አንድ ገጣሚ እንደሚለው, ይህ ቅንጣቶች እውነተኛ አፖቴሲስ ነበር. የአጽናፈ ሰማይ መኖር በጀመረባቸው በመጀመሪያዎቹ ሶስት ደቂቃዎች ውስጥ የሙቀት መጠን መቀነስ እና የአጠቃላይ ምክንያቶች በአጋጣሚ ምክንያት የአንደኛ ደረጃ ኑክሊዮሲንተሲስ ሂደት ተጀመረ ፣ የመጀመሪያዎቹ ንጥረ ነገሮች ከአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ሲታዩ-ሃይድሮጂን ፣ ሂሊየም ፣ ሊቲየም እና ዲዩቴሪየም (ከባድ ሃይድሮጂን). የመጀመሪያዎቹ ከዋክብት የተፈጠሩት ከእነዚህ ንጥረ ነገሮች ነው, በጥልቁ ውስጥ ቴርሞኒክ ምላሾች, በዚህ ምክንያት ሃይድሮጂን እና ሂሊየም "ተቃጥለዋል", ይበልጥ ከባድ የሆኑ ንጥረ ነገሮችን ይፈጥራሉ. ኮከቡ በቂ ከሆነ ፣ ከዚያ ህይወቱን ያጠናቀቀው “ሱፐርኖቫ” በሚባለው ፍንዳታ ነው ፣ በዚህ ምክንያት አተሞች ወደ አከባቢ ተጣሉ ። አጠቃላይ የፔሪዲክቲክ ሠንጠረዥ እንዲህ ሆነ።
ስለዚህ፣ የተፈጠርንባቸው አተሞች በሙሉ በአንድ ወቅት የጥንት የከዋክብት አካል ነበሩ ማለት እንችላለን።
የአቶም አስኳል ለምን አይበሰብስም?
በፊዚክስ ውስጥ አራት ዓይነቶች አሉ። መሠረታዊ ግንኙነቶችበንጥሎች እና በተቀነባበሩ አካላት መካከል. እነዚህ ጠንካራ, ደካማ, ኤሌክትሮማግኔቲክ እና የስበት ግንኙነቶች ናቸው.
ይመስገን ጠንካራ መስተጋብርራሱን በአቶሚክ ኒውክሊየስ ሚዛን ላይ የሚንፀባረቀው እና በኑክሊዮኖች መካከል ላለው መስህብ ተጠያቂ የሆነው አቶም “ለመስነጣጠቅ ጠንካራ የሆነ ነት” ነው።
ብዙም ሳይቆይ ሰዎች የአተሞች እምብርት ሲሰነጠቅ ከፍተኛ ኃይል እንደተለቀቀ ተገነዘቡ። የከባድ የአቶሚክ ኒውክላይዎች መሰባበር የኃይል ምንጭ ነው። የኑክሌር ኃይል ማመንጫዎችእና የኑክሌር ጦር መሳሪያዎች.
ስለዚህ ጓደኞቼ ስለ አቶም አወቃቀሩ አወቃቀር እና መሰረታዊ ነገሮች ካስተዋወቃችሁ በማንኛውም ጊዜ ለእርዳታዎ ዝግጁ መሆናችንን እናስታውስዎታለን። በኑክሌር ፊዚክስ ዲፕሎማን ማጠናቀቅ ወይም ትንሹ ፈተና ምንም ለውጥ የለውም - ሁኔታዎች የተለያዩ ናቸው ፣ ግን ከማንኛውም ሁኔታ መውጫ መንገድ አለ። የአጽናፈ ሰማይን መጠን ያስቡ, ከ Zaochnik ስራን ያዙ እና ያስታውሱ - ለመጨነቅ ምንም ምክንያት የለም.
አቶም - ትንሹ ቅንጣትንጥረ ነገሮች. የእሱ ጥናት የጀመረው በጥንቷ ግሪክ ነው, የአቶም መዋቅር የሳይንስ ሊቃውንትን ብቻ ሳይሆን የፈላስፋዎችንም ትኩረት ስቧል. የአቶም ኤሌክትሮኒክ መዋቅር ምንድን ነው, እና ስለዚህ ቅንጣት ምን መሰረታዊ መረጃ ይታወቃል?
የአቶሚክ መዋቅር
ቀደም ሲል የጥንት ግሪክ ሳይንቲስቶች ማንኛውንም ነገር እና አካልን የሚያካትት በጣም ትንሽ የኬሚካል ቅንጣቶች መኖራቸውን ገምተዋል። እና በ XVII-XVIII ክፍለ ዘመናት ውስጥ ከሆነ. ኬሚስቶች አቶም የማይከፋፈል ኤሌሜንታሪ ቅንጣት እንደሆነ እርግጠኛ ነበሩ። የ XIX-XX መዞርለዘመናት፣ አቶም የማይከፋፈል አለመሆኑን በሙከራ ማረጋገጥ ተችሏል።
አቶም፣ በአጉሊ መነጽር የሚታይ የቁስ አካል፣ ኒውክሊየስ እና ኤሌክትሮኖችን ያቀፈ ነው። አስኳል ከአቶም 10,000 እጥፍ ያነሰ ነው, ነገር ግን ሁሉም ማለት ይቻላል ጅምላው በኒውክሊየስ ውስጥ ነው. ዋናው ባህሪ አቶሚክ ኒውክሊየስ፣ ያለው ነው። አዎንታዊ ክፍያእና ፕሮቶን እና ኒውትሮን ያካትታል. ፕሮቶኖች በአዎንታዊ ተሞልተዋል ፣ ኒውትሮኖች ግን ምንም ክፍያ የላቸውም (ገለልተኛ ናቸው)።
በጠንካራ ጥንካሬ በኩል እርስ በርስ የተያያዙ ናቸው የኑክሌር ግንኙነት. የፕሮቶን ብዛት በግምት ከኒውትሮን ብዛት ጋር እኩል ነው ፣ ግን 1840 ጊዜ ተጨማሪ የጅምላኤሌክትሮን. ፕሮቶን እና ኒውትሮን በኬሚስትሪ ውስጥ አላቸው። የጋራ ስም- ኒውክሊዮኖች. አቶም ራሱ በኤሌክትሪክ ገለልተኛ ነው.
የማንኛውም ንጥረ ነገር አቶም በኤሌክትሮኒክ ቀመር እና በኤሌክትሮኒክ ግራፊክ ቀመር ሊሰየም ይችላል፡-
ሩዝ. 1. የአተም ኤሌክትሮኒክ ግራፊክ ቀመር.
በኒውክሊየስ ውስጥ ኒውትሮን የሌለው ብቸኛው የኬሚካል ንጥረ ነገር ከጊዜያዊ ሰንጠረዥ ውስጥ ቀላል ሃይድሮጂን (ፕሮቲየም) ነው።
ኤሌክትሮን በአሉታዊ መልኩ የሚሞላ ቅንጣት ነው። የኤሌክትሮን ቅርፊት በኒውክሊየስ ዙሪያ የሚንቀሳቀሱ ኤሌክትሮኖችን ያካትታል. ኤሌክትሮኖች ወደ ኒውክሊየስ የመሳብ ባህሪያት አላቸው, እና እርስ በእርሳቸው ተጽዕኖ ይደረግባቸዋል Coulomb መስተጋብር. የኒውክሊየስን መስህብ ለማሸነፍ ኤሌክትሮኖች ኃይልን መቀበል አለባቸው የውጭ ምንጭ. ተጨማሪ ኤሌክትሮን ከኒውክሊየስ, አነስተኛ ኃይል ያስፈልጋል.
አቶም ሞዴሎች
ለረጅም ጊዜ ሳይንቲስቶች የአቶምን ምንነት ለመረዳት ፈልገዋል. በርቷል የመጀመሪያ ደረጃየጥንታዊ ግሪክ ፈላስፋ ዴሞክሪተስ ትልቅ አስተዋፅዖ አድርጓል። ምንም እንኳን አሁን የእሱ ጽንሰ-ሀሳብ ለኛ የማይታወቅ እና ለእኛ በጣም ቀላል ቢመስልም ፣ ስለ ሀሳቦች በሚነሳበት ጊዜ የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶችገና ብቅ ማለት ሲጀምር፣ ስለ ቁስ አካል ያለው ጽንሰ-ሐሳብ በቁም ነገር ተወስዷል። ዲሞክሪተስ የማንኛውም ንጥረ ነገር ባህሪያት በአተሞች ቅርፅ, ብዛት እና ሌሎች ባህሪያት ላይ የተመሰረቱ እንደሆኑ ያምን ነበር. ስለዚህ ፣ ለምሳሌ ፣ እሳት ፣ እሱ አመነ ፣ ሹል አተሞች አሉት - ለዚህ ነው እሳት የሚነድደው; ውሃ ለስላሳ አተሞች ስላለው ሊፈስ ይችላል; በጠንካራ እቃዎች, በእሱ አስተያየት, አተሞች ሸካራዎች ነበሩ.
Democritus ፍፁም ሁሉም ነገር ከአተሞች የተሰራ ነው ብሎ ያምን ነበር፣ ሌላው ቀርቶ የሰው ነፍስ።
በ1904 ጄ. የንድፈ ሃሳቡ ዋና ድንጋጌዎች አቶም በአዎንታዊ ቻርጅ የተሞላ አካል ሆኖ በመወከሉ በውስጡ አሉታዊ ቻርጅ ያላቸው ኤሌክትሮኖች አሉ። ይህ ጽንሰ ሐሳብ በኋላ ኢ. ራዘርፎርድ ውድቅ ተደረገ።
ሩዝ. 2. የቶምሰን የአተም ሞዴል.
እንዲሁም በ1904 ዓ.ም የጃፓን የፊዚክስ ሊቅኤች. ናጋኦካ ከፕላኔቷ ሳተርን ጋር በማመሳሰል የአተም ቀደምት ፕላኔቶችን ሞዴል አቅርቧል። በዚህ ንድፈ ሐሳብ መሠረት ኤሌክትሮኖች ቀለበቶች ውስጥ አንድ ሆነዋል እና አዎንታዊ ኃይል ባለው ኒውክሊየስ ዙሪያ ይሽከረከራሉ. ይህ ንድፈ ሐሳብ የተሳሳተ ሆኖ ተገኘ።
እ.ኤ.አ. በ1911 ኢ. ራዘርፎርድ ተከታታይ ሙከራዎችን ካደረገ በኋላ በአወቃቀሩ ውስጥ ያለው አቶም ከዚህ ጋር ተመሳሳይ ነው ሲል ደምድሟል። የፕላኔቶች ስርዓት. ደግሞም ኤሌክትሮኖች ልክ እንደ ፕላኔቶች፣ በከባድ እና አዎንታዊ በሆነ ኒዩክሊየስ ዙሪያ በመዞሪያቸው ይንቀሳቀሳሉ። ይሁን እንጂ ይህ መግለጫ ይቃረናል ክላሲካል ኤሌክትሮዳይናሚክስ. ከዚያም ዴንማርካዊው የፊዚክስ ሊቅ ኒልስ ቦህር በ 1913 ፖስታዎችን አስተዋውቀዋል ፣ የእሱ ይዘት ኤሌክትሮን ነው ፣ እሱም በአንዳንድ ውስጥ ልዩ ሁኔታዎች, ጉልበት አያመነጭም. ስለዚህም የቦሮን ፖስታዎች ለ አቶሞች አሳይተዋል። ክላሲካል ሜካኒክስተፈፃሚ የማይሆን. በራዘርፎርድ የተገለፀው እና በቦህር የተጨመረው የፕላኔቶች ሞዴል የቦህር-ራዘርፎርድ ፕላኔታዊ ሞዴል ተብሎ ይጠራ ነበር።
ሩዝ. 3. የቦር-ራዘርፎርድ ፕላኔታዊ ሞዴል.
ስለ አቶም ተጨማሪ ጥናት እንደ አንድ ክፍል እንዲፈጠር ምክንያት ሆኗል የኳንተም ሜካኒክስብዙዎች ተብራርተውበታል። ሳይንሳዊ እውነታዎች. ከቦህር-ራዘርፎርድ የፕላኔቶች ሞዴል ስለ አቶም ዘመናዊ ሀሳቦች የሪፖርቱ ግምገማ
አማካይ ደረጃ: 4.4. አጠቃላይ የተሰጡ ደረጃዎች፡ 469
የ "አተም" ጽንሰ-ሐሳብ ከጥንቷ ግሪክ ዘመን ጀምሮ ለሰው ልጅ የታወቀ ነው. እንደ ጥንታዊ ፈላስፋዎች አባባል አቶም የንጥረ ነገር አካል የሆነ ትንሹ ቅንጣት ነው።
የአቶም ኤሌክትሮኒክ መዋቅር
አቶም ፕሮቶን እና ኒውትሮን የያዘ አዎንታዊ ኃይል ያለው ኒውክሊየስን ያካትታል። ኤሌክትሮኖች በኒውክሊየስ ዙሪያ በመዞሪያቸው ይንቀሳቀሳሉ፣ እያንዳንዱም በአራት የኳንተም ቁጥሮች ስብስብ ሊገለጽ ይችላል፡ ዋና (n)፣ ምህዋር (ል)፣ ማግኔቲክ (ሚሊ) እና ስፒን (ኤምኤስ ወይም ሰ)።
ዋናው የኳንተም ቁጥር የኤሌክትሮን ሃይልን እና የኤሌክትሮን ደመናዎችን መጠን ይወስናል። የኤሌክትሮን ሃይል በዋናነት በኤሌክትሮን ከኒውክሊየስ ባለው ርቀት ላይ የተመሰረተ ነው፡ ኤሌክትሮን ወደ ኒውክሊየስ በቀረበ መጠን ጉልበቱ ይቀንሳል። በሌላ አነጋገር ዋናው የኳንተም ቁጥር የኤሌክትሮኑን መገኛ በተወሰነ የኃይል ደረጃ (ኳንተም ንብርብር) ይወስናል። ዋናው የኳንተም ቁጥር ከ 1 እስከ መጨረሻ የሌለው ተከታታይ ኢንቲጀሮች እሴቶች አሉት።
የምህዋር ኳንተም ቁጥር የኤሌክትሮን ደመና ቅርፅን ያሳያል። የተለያየ ቅርጽየኤሌክትሮን ደመናዎች በአንድ የኃይል ደረጃ ውስጥ በኤሌክትሮኖች ኃይል ላይ ለውጥ ያመጣሉ, ማለትም. ወደ የኃይል ማከፋፈያዎች መከፋፈል. የምህዋር ኳንተም ቁጥሩ ከዜሮ እስከ (n-1)፣ በድምሩ n እሴቶች ሊኖረው ይችላል። የኃይል ማከፋፈያዎች በደብዳቤዎች ተለይተዋል-
የመግነጢሳዊ ኳንተም ቁጥሩ የሕዋው ምህዋር አቅጣጫን ያሳያል። ማንኛውንም ኢንቲጀር ይቀበላል የቁጥር እሴትከ(+l) እስከ (-l)፣ ዜሮን ጨምሮ። ቁጥር ሊሆኑ የሚችሉ እሴቶችማግኔቲክ ኳንተም ቁጥር (2l+1) ጋር እኩል ነው።
ኤሌክትሮን፣ በአቶሚክ ኒውክሊየስ መስክ ውስጥ የሚንቀሳቀስ፣ ከምህዋር አንግል ሞመንተም በተጨማሪ፣ እንዲሁ አለው የራሱ አፍታዎችመንፈሱ፣ ዙሪያውን በእንዝርት መሰል መሽከርከርን ያሳያል የራሱ ዘንግ. ይህ የኤሌክትሮን ንብረት ስፒን ይባላል። የማሽከርከሪያው መጠን እና አቅጣጫ በSpin ኳንተም ቁጥር ተለይቶ የሚታወቅ ሲሆን ይህም እሴቶችን (+1/2) እና (-1/2) ሊወስድ ይችላል። አዎንታዊ እና አሉታዊ እሴቶችጀርባው ከአቅጣጫው ጋር የተያያዘ ነው.
ከላይ ያሉት ሁሉም ነገሮች ከመታወቁ እና በሙከራ ከመረጋገጡ በፊት, የአቶም መዋቅር በርካታ ሞዴሎች ነበሩ. አንድ የመጀመሪያው ሞዴሎች መካከል አንዱ መዋቅር አቶም ኢ ራዘርፎርድ, አልፋ ቅንጣቶች መበተን ላይ ሙከራዎች ውስጥ, በአጠቃላይ ማለት ይቻላል አቶም የጅምላ በጣም ትንሽ መጠን ውስጥ ያተኮረ መሆኑን አሳይቷል - አዎንታዊ ክስ አስኳል. . በእሱ ሞዴል መሰረት ኤሌክትሮኖች በኒውክሊየስ ዙሪያ በበቂ ትልቅ ርቀት ይንቀሳቀሳሉ, እና ቁጥራቸው በአጠቃላይ, አቶም በኤሌክትሪክ ገለልተኛ ነው.
የራዘርፎርድ የአተም መዋቅር ሞዴል የተሰራው በN. Bohr ሲሆን በምርምርውም የአንስታይንን በብርሃን ኩንታ እና አስተምህሮዎችን አጣምሮታል። የኳንተም ቲዎሪየፕላንክ ጨረር. የጀመርነውን ጨርሰን ለዓለም አቅርበነዋል ዘመናዊ ሞዴልየኬሚካላዊ ንጥረ ነገር አቶም መዋቅር ሉዊ ደ ብሮግሊ እና ሽሮዲንገር።
የችግር አፈታት ምሳሌዎች
ምሳሌ 1
| የአካል ብቃት እንቅስቃሴ ያድርጉ | በናይትሮጅን ኒውክሊየስ ውስጥ የሚገኙትን ፕሮቶን እና ኒውትሮን ብዛት ያመልክቱ ( የአቶሚክ ቁጥር 14)፣ ሲሊከን (አቶሚክ ቁጥር 28) እና ባሪየም (አቶሚክ ቁጥር 137)። |
| መፍትሄ | በአንድ የኬሚካል ንጥረ ነገር አቶም አስኳል ውስጥ ያሉት የፕሮቶኖች ብዛት በአቶሚክ ቁጥሩ ውስጥ ይወሰናል ወቅታዊ ሰንጠረዥ, እና የኒውትሮኖች ቁጥር በጅምላ ቁጥር (M) እና በኑክሌር ክፍያ (Z) መካከል ያለው ልዩነት ነው. ናይትሮጅን፡ n (N)= M -Z = 14-7 = 7. ሲሊከን፡ n (Si)= M -Z = 28-14 = 14. ባሪየም፡ n (ባ)= M -Z = 137-56 = 81. |
| መልስ | በናይትሮጅን ኒውክሊየስ ውስጥ የፕሮቶኖች ብዛት 7, ኒውትሮን - 7; በሲሊኮን አቶም ኒውክሊየስ ውስጥ 14 ፕሮቶኖች እና 14 ኒውትሮኖች አሉ; በባሪየም አቶም አስኳል ውስጥ 56 ፕሮቶኖች እና 81 ኒውትሮኖች አሉ። |
ምሳሌ 2
| የአካል ብቃት እንቅስቃሴ ያድርጉ | የኃይል ማከፋፈያዎችን በኤሌክትሮኖች በተሞሉበት ቅደም ተከተል ያዘጋጁ- ሀ) 3p፣ 3d፣ 4s፣ 4p; ለ) 4 መ , 5s, 5p, 6s; ሐ) 4 ረ , 5 ሰ , 6r; 4 መ , 6 ሰ; መ) 5d፣ 6s፣ 6p፣ 7s፣ 4f . |
|
| መፍትሄ | በ Klechkovsky ደንቦች መሰረት የኢነርጂ ጥቃቅን እቃዎች በኤሌክትሮኖች የተሞሉ ናቸው. አስፈላጊ ሁኔታነው። ዝቅተኛ ዋጋየዋና እና የምህዋር ኳንተም ቁጥሮች ድምር። s-sublevel በቁጥር 0, p - 1, d - 2 እና f-3 ተለይቷል. ሁለተኛው ሁኔታ ከሱብልብል ጋር ነው ዝቅተኛው ዋጋዋናው የኳንተም ቁጥር. | |
| መልስ | ሀ) ኦርቢትሎች 3p፣ 3d፣ 4s፣ 4p ከቁጥር 4፣ 5፣ 4 እና 5 ጋር ይዛመዳሉ።በመሆኑም በኤሌክትሮኖች መሙላት በ ውስጥ ይከሰታል። ቀጣይ ቅደም ተከተል: 3p, 4s, 3d, 4p. ለ) 4d orbitals , 5s, 5p, 6s ከቁጥሮች 7, 5, 6 እና 6 ጋር ይዛመዳሉ. ስለዚህ ኤሌክትሮኖች መሙላት በሚከተለው ቅደም ተከተል ይከሰታል: 5s, 5p, 6s, 4d. ሐ) ምህዋር 4 ረ , 5 ሰ , 6r; 4 መ , 6s ከቁጥሮች 7, 5, 76 እና 6 ጋር ይዛመዳሉ. ስለዚህ ኤሌክትሮኖች መሙላት በሚከተለው ቅደም ተከተል ይከሰታል: 5s, 4d , 6s፣ 4f፣ 6r መ) ኦርቢትሎች 5d, 6s, 6p, 7s, 4f ከቁጥሮች 7, 6, 7, 7 እና 7 ጋር ይዛመዳሉ.በመሆኑም ኤሌክትሮኖች መሙላት በሚከተለው ቅደም ተከተል ይከሰታል: 6s, 4f, 5d, 6p, 7s. |
የአቶም ጽንሰ-ሐሳብ ተነስቷል ጥንታዊ ዓለምየቁስ አካላትን ለማመልከት. ከ የተተረጎመ የግሪክ አቶም"የማይከፋፈል" ማለት ነው።
ኤሌክትሮኖች
አየርላንዳዊው የፊዚክስ ሊቅ ስቶኒ በሙከራዎች ላይ በመመሥረት ኤሌክትሪክ የሚከናወነው በሁሉም አተሞች ውስጥ በሚገኙ ጥቃቅን ቅንጣቶች ነው ወደሚል መደምደሚያ ደርሰዋል። የኬሚካል ንጥረ ነገሮች. በ$1891፣ ሚስተር ስቶኒ እነዚህን ቅንጣቶች ለመጥራት ሐሳብ አቀረበ ኤሌክትሮኖች, በግሪክ "አምበር" ማለት ነው.
ኤሌክትሮን ስሙን ካገኘ ከጥቂት አመታት በኋላ. እንግሊዛዊ የፊዚክስ ሊቅጆሴፍ ቶምሰን እና ፈረንሳዊው የፊዚክስ ሊቅ ዣን ፔሪን ኤሌክትሮኖች እንደሚሸከሙ አረጋግጠዋል አሉታዊ ክፍያ. ይህ በኬሚስትሪ ውስጥ እንደ አንድ ክፍል $(–1)$ የሚወሰደው ትንሹ አሉታዊ ክፍያ ነው። ቶምሰን የኤሌክትሮኑን ፍጥነት (ከብርሃን ፍጥነት ጋር እኩል ነው - 300,000 ኪ.ሜ. በሰከንድ) እና የኤሌክትሮኑን ብዛት (ከሃይድሮጂን አቶም ብዛት $1836 ዶላር ያነሰ ነው) ለማወቅ ችሏል።
ቶምሰን እና ፔሪን የአሁኑን ምንጭ ምሰሶዎች በሁለት የብረት ሳህኖች ያገናኙ - ካቶድ እና አኖድ ፣ አየር ከተወገደበት የመስታወት ቱቦ ውስጥ ተሽጧል። ወደ 10 ሺህ ቮልት የሚደርስ የቮልቴጅ መጠን በኤሌክትሮድ ሰሌዳዎች ላይ ሲተገበር በቱቦው ውስጥ የብርሃን ፈሳሽ ብልጭ ድርግም ይላል እና ቅንጣቶች ከካቶድ (አሉታዊ ምሰሶ) ወደ አኖድ (አዎንታዊ ምሰሶ) በረሩ ይህም ሳይንቲስቶች መጀመሪያ ብለው ይጠሩታል. ካቶድ ጨረሮች, እና ከዚያ የኤሌክትሮኖች ዥረት መሆኑን አወቀ. ኤሌክትሮኖች እንደ ቲቪ ስክሪን ላይ ያሉ ልዩ ንጥረ ነገሮችን በመምታት ብርሃን ይፈጥራሉ።
መደምደሚያው ቀርቧል-ኤሌክትሮኖች ካቶድ ከተሰራበት ንጥረ ነገር አተሞች ያመልጣሉ.
ነፃ ኤሌክትሮኖች ወይም ፍሰታቸው በሌሎች መንገዶች ሊገኝ ይችላል ለምሳሌ የብረት ሽቦን በማብራት ወይም በብረታ ብረት ላይ ብርሃን በማብራት, በንጥረ ነገሮች የተፈጠረ ዋና ንዑስ ቡድንየወቅቱ ሰንጠረዥ ቡድን I (ለምሳሌ ፣ ሲሲየም)።
በአተም ውስጥ የኤሌክትሮኖች ሁኔታ
በአተም ውስጥ ያለው የኤሌክትሮን ሁኔታ ስለ አጠቃላይ መረጃው ተረድቷል። ጉልበትየተወሰነ ኤሌክትሮን ውስጥ ክፍተት, በውስጡ የሚገኝበት. በአቶም ውስጥ ያለ ኤሌክትሮን የእንቅስቃሴ አቅጣጫ እንደሌለው አስቀድመን አውቀናል, ማለትም. መነጋገር የምንችለው ስለ ብቻ ነው። ዕድሎችበኒውክሊየስ ዙሪያ ባለው ክፍተት ውስጥ ያለው ቦታ. በኒውክሊየስ ዙሪያ ባለው በዚህ የጠፈር ክፍል ውስጥ ሊገኝ ይችላል, እና የተለያዩ የቦታዎች ስብስብ የተወሰነ አሉታዊ የኃይል መጠን ያለው እንደ ኤሌክትሮን ደመና ይቆጠራል. በምሳሌያዊ አነጋገር፣ ይህ በዚህ መንገድ ሊታሰብ ይችላል፡- የኤሌክትሮን አቀማመጥ በሰከንድ በመቶኛ ወይም በሚሊየንኛ ሰከንድ በአተም ውስጥ ፎቶግራፍ ማንሳት ቢቻል ኖሮ፣ እንደ ፎቶ አጨራረስ፣ ከዚያም በፎቶግራፎች ውስጥ ያለው ኤሌክትሮን እንደ ነጥብ ይገለጻል። ስፍር ቁጥር የሌላቸው እንደዚህ ያሉ ፎቶግራፎች ተደራራቢ ከሆኑ ውጤቱ የኤሌክትሮን ደመና ምስል ይሆናል። ከፍተኛው ጥግግትእነዚህ ነጥቦች በብዛት የሚገኙበት።
ስዕሉ እንደዚህ ያለ "መቁረጥ" ያሳያል የኤሌክትሮን እፍጋትበኒውክሊየስ ውስጥ በሚያልፈው የሃይድሮጂን አቶም ውስጥ፣ እና የተሰነጠቀው መስመር ኤሌክትሮን የማግኘት እድሉ 90%$ የሆነበትን የሉል ቦታ ያሳያል። ለኒውክሊየስ በጣም ቅርብ የሆነው ኮንቱር የቦታ ክልልን ይሸፍናል ይህም ኤሌክትሮን የመለየት እድሉ 10% ዶላር ነው ፣ በሁለተኛው ኮንቱር ውስጥ ኤሌክትሮን ከኒውክሊየስ ውስጥ የማግኘት እድሉ 20% ዶላር ነው ፣ ሦስተኛው ውስጥ $ ≈30% ነው። $, ወዘተ. በኤሌክትሮን ሁኔታ ላይ አንዳንድ ጥርጣሬዎች አሉ። ይህንን ባህሪ ለማሳየት ልዩ ሁኔታ, የጀርመን የፊዚክስ ሊቅ W. Heisenberg ጽንሰ-ሐሳብ አስተዋውቋል እርግጠኛ አለመሆን መርህ፣ ማለትም እ.ኤ.አ. የኤሌክትሮን ኃይልን እና ቦታን በአንድ ጊዜ እና በትክክል ለመወሰን የማይቻል መሆኑን አሳይቷል. የኤሌክትሮን ሃይል የበለጠ በትክክል ሲወሰን, ቦታው የበለጠ እርግጠኛ አይደለም, እና በተቃራኒው, ቦታውን በመወሰን, የኤሌክትሮኑን ኃይል ለመወሰን የማይቻል ነው. ኤሌክትሮን የማግኘት እድሉ ግልጽ ድንበሮች የሉትም። ነገር ግን ኤሌክትሮን የማግኘት እድሉ ከፍተኛ የሆነበትን ቦታ መምረጥ ይቻላል.
ኤሌክትሮን በብዛት የሚገኝበት በአቶሚክ ኒውክሊየስ ዙሪያ ያለው ቦታ ምህዋር ይባላል።
በውስጡ በግምት $90%$ የኤሌክትሮን ደመና ይይዛል፣ ይህ ማለት ኤሌክትሮን በዚህ የጠፈር ክፍል ውስጥ ካለበት ጊዜ 90%$ ገደማ ማለት ነው። በቅርጻቸው መሠረት አራት የሚታወቁ የምሕዋር ዓይነቶች አሉ፣ እነሱም በላቲን ፊደሎች $s፣p፣d$ እና $f$ የተሰየሙ ናቸው። ግራፊክ ምስልአንዳንድ የኤሌክትሮን ምህዋር ዓይነቶች በስዕሉ ላይ ይታያሉ.
በተወሰነ ምህዋር ውስጥ የኤሌክትሮን እንቅስቃሴ በጣም አስፈላጊው ባህሪ ከኒውክሊየስ ጋር ያለው ትስስር ኃይል ነው። ተመሳሳይ የኃይል ዋጋ ያላቸው ኤሌክትሮኖች አንድ ነጠላ ይመሰርታሉ ኤሌክትሮን ንብርብር, ወይም የኃይል ደረጃ . የኢነርጂ ደረጃዎች ከኒውክሊየስ ጀምሮ ተቆጥረዋል፡ $1፣ 2፣ 3፣ 4፣ 5፣ 6$ እና $7$።
የኢነርጂ ደረጃውን ቁጥር የሚያመለክት ኢንቲጀር $n$ ዋናው የኳንተም ቁጥር ይባላል።
የተሰጠውን የኃይል ደረጃ የሚይዙ የኤሌክትሮኖች ኃይልን ያሳያል። ወደ ኒውክሊየስ ቅርብ የሆኑት የመጀመሪያው የኃይል ደረጃ ኤሌክትሮኖች ዝቅተኛው ኃይል አላቸው። ከመጀመሪያው ደረጃ ኤሌክትሮኖች ጋር ሲነጻጸር, ተከታይ ደረጃዎች ኤሌክትሮኖች በከፍተኛ የኃይል መጠን ተለይተው ይታወቃሉ. በዚህ ምክንያት የውጪው ደረጃ ኤሌክትሮኖች ከአቶሚክ ኒውክሊየስ ጋር በጥብቅ የተሳሰሩ ናቸው።
በአንድ አቶም ውስጥ ያለው የኃይል መጠን (ኤሌክትሮኒካዊ ንብርብሮች) በዲአይ ሜንዴሌቭ ሲስተም ውስጥ የኬሚካል ንጥረ ነገር ከሚገኝበት ጊዜ ጋር እኩል ነው-የመጀመሪያዎቹ ክፍለ ጊዜ ንጥረ ነገሮች አተሞች አንድ የኃይል ደረጃ አላቸው; ሁለተኛ ጊዜ - ሁለት; ሰባተኛው ጊዜ - ሰባት.
በሃይል ደረጃ ትልቁ የኤሌክትሮኖች ብዛት በቀመርው ይወሰናል፡-
የት $ N$ ከፍተኛው የኤሌክትሮኖች ብዛት; $n$ የደረጃ ቁጥሩ ወይም ዋናው የኳንተም ቁጥር ነው። በውጤቱም: ወደ ኒውክሊየስ በጣም ቅርብ በሆነው የመጀመሪያው የኃይል ደረጃ ላይ ከሁለት ኤሌክትሮኖች በላይ ሊኖሩ አይችሉም; በሁለተኛው ላይ - ከ $ 8 ዶላር አይበልጥም; በሦስተኛው ላይ - ከ 18 ዶላር አይበልጥም; በአራተኛው - ከ $ 32 ዶላር አይበልጥም. እና በምላሹ የኃይል ደረጃዎች (ኤሌክትሮኒካዊ ንብርብሮች) እንዴት ይደረደራሉ?
ከሁለተኛው የኢነርጂ ደረጃ $(n = 2)$ ጀምሮ እያንዳንዱ ደረጃዎች ወደ ንዑስ ክፍልፋዮች (ንዑስ ሰሪዎች) የተከፋፈሉ ሲሆን ከኒውክሊየስ ጋር ባለው አስገዳጅ ኃይል ውስጥ ከሌላው ትንሽ የተለየ ነው።
የንዑስ ክፍልፋዮች ቁጥር ከዋናው የኳንተም ቁጥር ዋጋ ጋር እኩል ነው።የመጀመሪያው የኃይል ደረጃ አንድ ንዑስ ደረጃ አለው; ሁለተኛው - ሁለት; ሶስተኛ - ሶስት; አራተኛ - አራት. ንዑሳን ደረጃዎች በምላሹ በኦርቢቶች ይመሰረታሉ።
እያንዳንዱ የ$n$ ዋጋ ከ$n^2$ ጋር እኩል ከሆኑ የምሕዋር ብዛት ጋር ይዛመዳል። በሰንጠረዡ ላይ በቀረበው መረጃ መሰረት አንድ ሰው በዋና ኳንተም ቁጥር $n$ እና በንዑስ ፕላስተሮች ብዛት፣ በመዞሪያዎቹ አይነት እና ቁጥር እና በንዑስ ቬልቬል እና ደረጃ ከፍተኛው የኤሌክትሮኖች ብዛት መካከል ያለውን ግንኙነት መከታተል ይችላል።
ዋና የኳንተም ቁጥር፣ የምሕዋር ዓይነቶች እና ብዛት፣ ከፍተኛው የኤሌክትሮኖች ብዛት በንዑስ ክፍል እና ደረጃ።
| የኢነርጂ ደረጃ $(n)$ | ከ$n$ ጋር እኩል የሆኑ የንዑሳን ክፍሎች ብዛት | የምሕዋር ዓይነት | የምሕዋር ብዛት | ከፍተኛ ቁጥርኤሌክትሮኖች | ||
| በሱብልብል ውስጥ | ከ$n^2$ ጋር እኩል ነው። | በሱብልብል ውስጥ | ከ$n^2$ ጋር እኩል በሆነ ደረጃ | |||
| $K(n=1)$ | $1$ | $1s$ | $1$ | $1$ | $2$ | $2$ |
| $L(n=2)$ | $2$ | $2s$ | $1$ | $4$ | $2$ | $8$ |
| $2p$ | $3$ | $6$ | ||||
| $M(n=3)$ | $3$ | $3s$ | $1$ | $9$ | $2$ | $18$ |
| $3p$ | $3$ | $6$ | ||||
| $3d$ | $5$ | $10$ | ||||
| $N(n=4)$ | $4$ | $4s$ | $1$ | $16$ | $2$ | $32$ |
| $4p$ | $3$ | $6$ | ||||
| $4d$ | $5$ | $10$ | ||||
| $4f$ | $7$ | $14$ | ||||
ንዑስ ደረጃዎች አብዛኛውን ጊዜ በላቲን ፊደላት ይገለጻሉ, እንዲሁም የምሕዋር ቅርጽ ያላቸው ቅርጾች: $s, p, d, f$. ስለዚህ፡-
- $s$-sublevel - ወደ አቶሚክ አስኳል ቅርብ እያንዳንዱ የኃይል ደረጃ የመጀመሪያው sublevel, አንድ $s$ - ምሕዋር ያካትታል;
- $ p$ -sublevel - የእያንዳንዳቸው ሁለተኛ ደረጃ, ከመጀመሪያው በስተቀር, የኃይል ደረጃ, ሦስት $ p $ - orbitals ያካትታል;
- $ d$ -sublevel - የእያንዳንዳቸው ሦስተኛው ንዑስ ክፍል, ከሦስተኛው ጀምሮ, የኃይል ደረጃ, አምስት $ d $ - orbitals ያካትታል;
- ከአራተኛው የኢነርጂ ደረጃ ጀምሮ የእያንዳንዳቸው $ f$-sublevel ሰባት $ f$ - orbitals ያካትታል።
አቶሚክ ኒውክሊየስ
ነገር ግን ኤሌክትሮኖች ብቻ ሳይሆኑ የአተሞች አካል ናቸው። የፊዚክስ ሊቅ ሄንሪ ቤኬሬል ያንን አወቀ የተፈጥሮ ማዕድን, የዩራኒየም ጨው በውስጡ ያልታወቀ ጨረሮች ያመነጫል, ከብርሃን የተጠበቁ የፎቶግራፍ ፊልሞችን ያጋልጣል. ይህ ክስተት ተጠርቷል ራዲዮአክቲቭ.
ሶስት ዓይነት ራዲዮአክቲቭ ጨረሮች አሉ፡-
- $α$ - ጨረሮች፣ ይህም $α$ - ቅንጣቶች ከኤሌክትሮን ቻርጅ $2$ እጥፍ የሚበልጡ፣ ነገር ግን በአዎንታዊ ምልክት እና ከሃይድሮጂን አቶም ብዛት በ4$ እጥፍ ይበልጣል።
- $β$ - ጨረሮች የኤሌክትሮኖች ፍሰትን ይወክላሉ;
- $γ$-ጨረር - ኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገዶችየኤሌክትሪክ ክፍያ አለመሸከም በቸልተኝነት ክብደት.
በውጤቱም, አቶም ውስብስብ መዋቅር አለው - በአዎንታዊ መልኩ የተሞላ ኒውክሊየስ እና ኤሌክትሮኖችን ያካትታል.
አቶም እንዴት ይዋቀራል?
እ.ኤ.አ. በ 1910 በካምብሪጅ ፣ በለንደን አቅራቢያ ፣ ኤርነስት ራዘርፎርድ እና ተማሪዎቹ እና ባልደረቦቹ የ$α$ ቅንጣቶች በቀጭኑ የወርቅ ወረቀት ውስጥ አልፈው በስክሪን ላይ ሲወድቁ አጥንተዋል። የአልፋ ቅንጣቶች አብዛኛውን ጊዜ ከዋናው አቅጣጫ የሚያፈነግጡ በአንድ ዲግሪ ብቻ ሲሆን ይህም የወርቅ አተሞችን ባህሪያት ተመሳሳይነት እና ተመሳሳይነት ያረጋግጣሉ. እናም ተመራማሪዎቹ አንዳንድ የ$α$ ቅንጣቶች በድንገት የመንገዳቸውን አቅጣጫ እንደቀየሩ፣ የሆነ መሰናክል እንዳጋጠማቸው አስተዋሉ።
ራዘርፎርድ ስክሪኑን ከፎይል ፊት ለፊት በማስቀመጥ እነዚያን እንኳን ማግኘት ችሏል። አልፎ አልፎከወርቅ አተሞች የተንፀባረቁ $α$ - ቅንጣቶች ወደ ተቃራኒው አቅጣጫ ሲበሩ።
ስሌቶች እንደሚያሳዩት አጠቃላይ የአተሙ ብዛት እና አዎንታዊ ክፍያው በትንሽ ማዕከላዊ ኒውክሊየስ ውስጥ ከተከማቸ የተስተዋሉ ክስተቶች ሊከሰቱ ይችላሉ። የኒውክሊየስ ራዲየስ ፣ ልክ እንደ ተለወጠ ፣ ከጠቅላላው አቶም ራዲየስ 100,000 እጥፍ ያነሰ ነው ፣ በዚህ ክልል ውስጥ አሉታዊ ኃይል ያላቸው ኤሌክትሮኖች ይገኛሉ። ካመለከቱ ምሳሌያዊ ንጽጽር, ከዚያም አጠቃላይ የአቶም መጠን በሉዝኒኪ ውስጥ ካለው ስታዲየም እና ኒውክሊየስ በሜዳው መሃል ላይ ከሚገኘው የእግር ኳስ ኳስ ጋር ሊመሳሰል ይችላል።
የማንኛውም የኬሚካል ንጥረ ነገር አቶም ከትንሽ ጋር ሊወዳደር ይችላል። ስርዓተ - ጽሐይ. ስለዚህ በራዘርፎርድ የቀረበው ይህ የአተም ሞዴል ፕላኔት ተብሎ ይጠራል።
ፕሮቶን እና ኒውትሮን
አጠቃላይ የአተሙ ብዛት የተከመረበት ትንሹ የአቶሚክ ኒውክሊየስ ሁለት ዓይነት ቅንጣቶችን ያቀፈ ነው - ፕሮቶን እና ኒውትሮን።
ፕሮቶኖችክፍያ ይኑርዎት ከክፍያ ጋር እኩል ነውኤሌክትሮኖች፣ ግን ተቃራኒ በምልክት $(+1)$፣ እና ብዛት፣ ከጅምላ ጋር እኩል ነውሃይድሮጂን አቶም (በኬሚስትሪ ውስጥ እንደ አንድ ክፍል ይወሰዳል). ፕሮቶኖች በ$↙(1)↖(1)p$ (ወይም $p+$) ምልክት ተሰጥተዋል። ኒውትሮንክፍያ አይዙሩ፣ ገለልተኛ ናቸው እና ከፕሮቶን ብዛት ጋር እኩል የሆነ ጅምላ አላቸው፣ ማለትም. $1$ ኒውትሮን በ$↙(0)↖(1) n$ (ወይም $n^0$) ምልክት ተሰጥቷል።
ፕሮቶን እና ኒውትሮን አንድ ላይ ተጠርተዋል ኒውክሊዮኖች(ከላቲ. አስኳል- ኮር)።
በአንድ አቶም ውስጥ የፕሮቶን እና የኒውትሮን ብዛት ድምር ይባላል የጅምላ ቁጥር. ለምሳሌ፣ የአሉሚኒየም አቶም ብዛት፡-
በቸልተኝነት ትንሽ የሆነ የኤሌክትሮን ክብደት ችላ ሊባል ስለሚችል ፣ አጠቃላይ የአተሙ ብዛት በኒውክሊየስ ውስጥ እንደሚከማች ግልፅ ነው። ኤሌክትሮኖች እንደሚከተለው ተመድበዋል፡- $e↖(-)$።
አቶም በኤሌክትሪክ ገለልተኛ ስለሆነ, ይህ ደግሞ ግልጽ ነው በአንድ አቶም ውስጥ ያሉት የፕሮቶኖች እና የኤሌክትሮኖች ብዛት ተመሳሳይ ነው። የኬሚካል ንጥረ ነገር የአቶሚክ ቁጥር ጋር እኩል ነውውስጥ ተመድቦለታል ወቅታዊ ሰንጠረዥ. ለምሳሌ፣ የብረት አቶም አስኳል 26$ ፕሮቶን ይይዛል፣ እና $26$ ኤሌክትሮኖች በኒውክሊየስ ዙሪያ ይሽከረከራሉ። የኒውትሮን ብዛት እንዴት እንደሚወሰን?
እንደሚታወቀው የአቶም ብዛት የፕሮቶን እና የኒውትሮን ብዛትን ያካትታል። ማወቅ ተከታታይ ቁጥርኤለመንት $(Z)$፣ i.e. የፕሮቶን ብዛት፣ እና የጅምላ ቁጥር $(A)$፣ ከድምሩ ጋር እኩል ነው።የፕሮቶን እና የኒውትሮን ቁጥሮች፣ ቀመሩን በመጠቀም የኒውትሮን $(N)$ ቁጥር ማግኘት ይችላሉ፡-
ለምሳሌ በብረት አቶም ውስጥ ያለው የኒውትሮን ብዛት፡-
$56 – 26 = 30$.
ሠንጠረዡ የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶችን ዋና ዋና ባህሪያት ያቀርባል.
የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች መሰረታዊ ባህሪያት.
ኢሶቶፕስ
ተመሳሳይ የኑክሌር ኃይል ያላቸው ነገር ግን የተለያዩ የጅምላ ቁጥሮች ያላቸው ተመሳሳይ ንጥረ ነገር አተሞች አይሶቶፕስ ይባላሉ።
ቃል isotopeሁለት ያካትታል የግሪክ ቃላት:ኢሶስ- ተመሳሳይ እና topos- ቦታ፣ በጊዜያዊ የንጥረ ነገሮች ሠንጠረዥ ውስጥ “አንድ ቦታ መያዝ” (ሴል) ማለት ነው።
በተፈጥሮ ውስጥ የሚገኙት የኬሚካል ንጥረ ነገሮች የኢሶቶፕስ ድብልቅ ናቸው. ስለዚህ, ካርቦን በጅምላ $ 12, 13, 14 $ ጋር ሦስት isotopes አለው; ኦክስጅን - ሶስት አይዞቶፖች በጅምላ 16, 17, 18, ወዘተ.
የኬሚካል ንጥረ ነገር አንጻራዊ የአቶሚክ ክብደት በየጊዜው በሰንጠረዥ ውስጥ የሚሰጠው የተፈጥሮ አይሶቶፕ ድብልቅ የአቶሚክ ስብስቦች አማካይ ዋጋ ነው። የዚህ ንጥረ ነገርበተፈጥሮ ውስጥ ያላቸውን አንጻራዊ ብዛት ግምት ውስጥ በማስገባት የአቶሚክ ስብስቦች እሴቶች ብዙውን ጊዜ ክፍልፋይ ናቸው። ለምሳሌ, የተፈጥሮ ክሎሪን አተሞች ሁለት isotopes ድብልቅ ናቸው - $ 35 $ (በተፈጥሮ ውስጥ $ 75% $ አሉ) እና $ 37 $ (እነርሱ በተፈጥሮ ውስጥ $ 25% ናቸው); ስለዚህ አንጻራዊው የአቶሚክ ብዛት ክሎሪን 35.5 ዶላር ነው። የክሎሪን ኢሶቶፕስ እንደሚከተለው ተጽፏል።
$↖(35)↙(17)(Cl)$ እና $↖(37)↙(17)(Cl)$
የክሎሪን አይዞቶፖች ኬሚካላዊ ባህሪያት ልክ እንደ አብዛኞቹ ኬሚካላዊ ንጥረ ነገሮች isotopes ፣ ለምሳሌ ፖታስየም ፣ አርጎን ተመሳሳይ ናቸው ።
$↖(39)↙(19)(ኬ)$ እና $↖(40)↙(19)(ኬ)$፣ $↖(39)↙(18)(አር)$ እና $↖(40)↙(18) (አር)$
ነገር ግን፣ የሃይድሮጂን አይዞቶፕስ በንብረቶቹ ላይ በከፍተኛ ሁኔታ በዘመዶቻቸው መጨመር ምክንያት ይለያያሉ። አቶሚክ ክብደት; እንዲያውም የግለሰብ ስሞች ተሰጥቷቸዋል እና የኬሚካል ምልክቶችፕሮቲየም - $↖(1)↙(1)(H)$; ዲዩቴሪየም - $↖(2)↙(1)(H)$፣ ወይም $↖(2)↙(1)(D)$; ትሪቲየም - $↖(3)↙(1)(H)$፣ ወይም $↖(3)↙(1)(ቲ)$።
አሁን ዘመናዊ, የበለጠ ጥብቅ እና መስጠት እንችላለን ሳይንሳዊ ትርጉምየኬሚካል ንጥረ ነገር.
የኬሚካል ንጥረ ነገር ተመሳሳይ የኑክሌር ኃይል ያላቸው የአቶሞች ስብስብ ነው።
የመጀመሪያዎቹ አራት ወቅቶች የንጥረ ነገሮች አተሞች ኤሌክትሮኒካዊ ቅርፊቶች መዋቅር
በዲአይ ሜንዴሌቭ ስርዓት ጊዜዎች መሠረት የንጥረ ነገሮች አተሞች የኤሌክትሮኒክስ ውቅረቶችን ማሳያን እናስብ።
የመጀመሪያው ክፍለ ጊዜ አካላት.
የአተሞች ኤሌክትሮኒካዊ መዋቅር ንድፎች የኤሌክትሮኖች ስርጭትን በኤሌክትሮኒክስ ንብርብሮች (የኃይል ደረጃዎች) ያሳያሉ.
የኤሌክትሮኒካዊ የአተሞች ቀመሮች የኤሌክትሮኖች ስርጭት በሃይል ደረጃዎች እና ጥቃቅን ነገሮች ላይ ያሳያሉ.
የአተሞች ግራፊክ ኤሌክትሮኒክ ቀመሮች የኤሌክትሮኖች ስርጭትን በደረጃ እና በንዑስ ክፍሎች ላይ ብቻ ሳይሆን በመዞሪያው ላይም ያሳያሉ።
በሂሊየም አቶም ውስጥ የመጀመሪያው የኤሌክትሮን ሽፋን ተጠናቅቋል - $ 2 $ ኤሌክትሮኖችን ይይዛል.
ሃይድሮጅን እና ሂሊየም $s$ ንጥረ ነገሮች ናቸው፤ የነዚህ አተሞች የ$s$ ምህዋር በኤሌክትሮኖች የተሞላ ነው።
የሁለተኛው ክፍለ ጊዜ አካላት።
ለሁሉም የሁለተኛ ክፍለ ጊዜ ኤለመንቶች የመጀመሪያው የኤሌክትሮን ሽፋን ተሞልቷል, እና ኤሌክትሮኖች በትንሹ የኃይል መርህ (በመጀመሪያ $s$ እና ከዚያም $p$) በሁለተኛው የኤሌክትሮን ሽፋን $s-$ እና $p$ ምህዋሮችን ይሞላሉ. ) እና የፓውሊ እና ኸንድ ደንቦች.
በኒዮን አቶም ውስጥ ሁለተኛው የኤሌክትሮን ሽፋን ተጠናቅቋል - $ 8 $ ኤሌክትሮኖችን ይይዛል.
የሦስተኛው ክፍለ ጊዜ አካላት።
ለሦስተኛው ክፍለ-ጊዜ ኤለመንቶች አተሞች የመጀመሪያ እና ሁለተኛ ኤሌክትሮኖች ንብርብቶች ይጠናቀቃሉ, ስለዚህ ሦስተኛው ኤሌክትሮኖል ሽፋን ይሞላል, ኤሌክትሮኖች የ 3s-, 3p- እና 3d-sub ደረጃዎችን ይይዛሉ.
የሦስተኛው ክፍለ ጊዜ ንጥረ ነገሮች አተሞች የኤሌክትሮኒክስ ቅርፊቶች አወቃቀር።
የማግኒዚየም አቶም 3.5$ የኤሌክትሮን ምህዋርን ያጠናቅቃል። $Na$ እና $Mg$ $s$-ንጥረ ነገሮች ናቸው።
በአሉሚኒየም እና በሚቀጥሉት ኤለመንቶች ውስጥ፣ የ$3d$ ንዑስ ክፍል በኤሌክትሮኖች ተሞልቷል።
| $↙(18)(አር)$ አርጎን። |  |
$1s^2(2)s^2(2)p^6(3)s^2(3)p^6$ |  |
የአርጎን አቶም በውጫዊ ንብርብሩ (ሦስተኛው ኤሌክትሮን ሽፋን) ውስጥ 8$ ኤሌክትሮኖች አሉት። የውጪው ንብርብር እንደተጠናቀቀ, ነገር ግን በአጠቃላይ በሦስተኛው ኤሌክትሮኖል ንብርብር, እርስዎ እንደሚያውቁት, 18 ኤሌክትሮኖች ሊኖሩ ይችላሉ, ይህም ማለት የሶስተኛው ክፍለ ጊዜ ንጥረ ነገሮች $ 3d $ - orbitals አልሞሉም ማለት ነው.
ከ$Al$ እስከ $Ar$ ሁሉም ንጥረ ነገሮች $р$ ናቸው። - ንጥረ ነገሮች.
$s-$ እና $p$ - ንጥረ ነገሮችቅጽ ዋና ንዑስ ቡድኖችበጊዜ ሰንጠረዥ.
የአራተኛው ክፍለ ጊዜ አካላት።
ፖታስየም እና ካልሲየም አተሞች አራተኛው የኤሌክትሮን ሽፋን አላቸው እና $4s$ ንዑስ ክፍል ተሞልቷል ፣ ምክንያቱም ከ$3d$ sublevel ያነሰ ጉልበት አለው። የአራተኛው ክፍለ ጊዜ ንጥረ ነገሮች አተሞች ግራፊክ ኤሌክትሮኒክ ቀመሮችን ለማቃለል፡-
- የአርጎን የተለመደውን ግራፊክ ኤሌክትሮኒክ ቀመር እንደሚከተለው እንጥቀስ፡ $ Ar$;
- በእነዚህ አቶሞች ውስጥ ያልተሞሉ ጥቃቅን ነገሮችን አናሳይም።
$K፣ ካ$ -$s$ - ንጥረ ነገሮች;በዋና ንዑስ ቡድኖች ውስጥ ተካትቷል. ከ$Sc$ እስከ $Zn$ አተሞች፣ 3d sublevel በኤሌክትሮኖች ተሞልቷል። እነዚህ $3d$ አባሎች ናቸው። ውስጥ ተካትተዋል። የጎን ንዑስ ቡድኖች ፣የእነሱ ውጫዊ የኤሌክትሮን ሽፋን ተሞልቷል, እንደ ተከፋፈሉ የሽግግር አካላት.
የክሮሚየም እና የመዳብ አተሞች ኤሌክትሮኒካዊ ቅርፊቶች አወቃቀር ላይ ትኩረት ይስጡ. በእነሱ ውስጥ፣ አንድ ኤሌክትሮን ከ$4s-$ ወደ $3d$ sublevel “ይወድቃል”፣ ይህም በተፈጠረው የ$3d^5$ እና $3d^(10)$ የኤሌክትሮኒክስ ውቅሮች ከፍተኛ የኃይል መረጋጋት ይገለጻል።
$↙(24)(Cr)$$1s^(2)2s^(2)2p^(6)3s^(2)3p^(6)3d^(4) 4s^(2)…$ 
$↙(29)(Cu)$$1s^(2)2s^(2)2p^(6)3s^(2)3p^(6)3d^(9)4s^(2)…$ 
| የንጥል ምልክት, መለያ ቁጥር, ስም | የኤሌክትሮኒክ መዋቅር ንድፍ | የኤሌክትሮኒክ ቀመር | ግራፊክ ኤሌክትሮኒክ ቀመር |
| $↙(19)(ኬ)$ ፖታስየም |  |
$1s^2(2)s^2(2)p^6(3)p^6(4)s^1$ | |
| $↙(20)(ሐ)$ ካልሲየም |  |
$1s^2(2)s^2(2)p^6(3)p^6(4)s^2$ | |
| $↙(21)(Sc)$ ስካንዲየም |  |
$1s^2(2)s^2(2)p^6(3)p^6(4)s^1(3)d^1$ ወይም $1s^2(2)s^2(2)p ^6(3)p^6(3)d^1(4)s^1$ |  |
| $↙(22)(ቲ)$ ቲታኒየም |  |
$1s^2(2)s^2(2)p^6(3)p^6(4)s^2(3)d^2$ ወይም $1s^2(2)s^2(2)p ^6(3)p^6(3)d^2(4)s^2$ |  |
| $↙(23)(V)$ ቫናዲየም |  |
$1s^2(2)s^2(2)p^6(3)p^6(4)s^2(3)d^3$ ወይም $1s^2(2)s^2(2)p ^6(3)p^6(3)d^3(4)s^2$ |  |
| $↙(24)(CR)$ Chrome |  |
$1s^2(2)s^2(2)p^6(3)p^6(4)s^1(3)d^5$ ወይም $1s^2(2)s^2(2)p ^6(3)p^6(3)d^5(4)s^1$ |  |
| $↙(29)(ኩ)$ Chrome |  |
$1s^2(2)s^2(2)p^6(3)p^6(4)s^1(3)d^(10)$ ወይም $1s^2(2)s^2(2) )p^6(3)p^6(3)d^(10)(4)s^1$ |  |
| $↙(30)(ዜድ)$ ዚንክ |  |
$1s^2(2)s^2(2)p^6(3)p^6(4)s^2(3)d^(10)$ ወይም $1s^2(2)s^2(2) )p^6(3)p^6(3)d^(10)(4)s^2$ |  |
| $↙(31)(ጋ)$ ገሊኦም |  |
$1s^2(2)s^2(2)p^6(3)p^6(4)s^2(3)d^(10)4p^(1)$ ወይም $1s^2(2) s^2(2)p^6(3)p^6(3)d^(10)(4)s^(2)4p^(1)$ |  |
| $↙(36)(Kr)$ ክሪፕቶን |  |
$1s^2(2)s^2(2)p^6(3)p^6(4)s^2(3)d^(10)4p^6$ ወይም $1s^2(2)s^ 2(2)p^6(3)p^6(3)d^(10)(4)s^(2)4p^6$ |  |
በዚንክ አቶም ውስጥ ሦስተኛው የኤሌክትሮን ሽፋን ተጠናቅቋል - ሁሉም $ 3s ፣ 3p$ እና $ 3d$ ንዑስ ክፍሎች በውስጡ ተሞልተዋል ፣ በድምሩ 18 $ ኤሌክትሮኖች።
ከዚንክ በኋላ ባሉት ንጥረ ነገሮች ውስጥ፣ አራተኛው የኤሌክትሮን ንብርብር፣ የ$4p$ sublevel፣ መሙላቱን ይቀጥላል። ንጥረ ነገሮች ከ$Ga$ እስከ $Kr$ - $р$ - ንጥረ ነገሮች.
የ krypton አቶም ውጫዊ (አራተኛ) ንብርብር የተጠናቀቀ ሲሆን $8$ ኤሌክትሮኖች አሉት። ነገር ግን በአጠቃላይ በአራተኛው የኤሌክትሮን ሽፋን, እንደሚያውቁት, $ 32 $ ኤሌክትሮኖች ሊኖሩ ይችላሉ; የ krypton አቶም አሁንም ያልተሞላው $4d-$ እና $4f$ sublevels አለው።
ለአምስተኛው ክፍለ ጊዜ ክፍሎች፣ ንዑስ ክፍሎች በሚከተለው ቅደም ተከተል ተሞልተዋል፡ $5s → 4d → 5p$። እና በ$↙(41)Nb$፣$↙(42)Mo$፣ $↙(44)Ru$፣ $↙(45)Rh$፣ $↙(46) ውስጥ ካሉ ኤሌክትሮኖች “ውድቀት” ጋር የተያያዙ ልዩ ሁኔታዎችም አሉ። ) ፒዲ$፣ $↙(47)አግ$። $f$ በስድስተኛው እና በሰባተኛው ክፍለ ጊዜ ውስጥ ይታያል - ንጥረ ነገሮች፣ ማለትም እ.ኤ.አ. የሦስተኛው የውጭ ኤሌክትሮኒክ ንብርብር $4f-$ እና $5f$ እንደቅደም ተከተላቸው የሚሞሉባቸው ንጥረ ነገሮች።
$4f$ - ንጥረ ነገሮችተብሎ ይጠራል lanthanides.
$5f$ - ንጥረ ነገሮችተብሎ ይጠራል actinides.
የመሙላት ሂደት ኤሌክትሮኒክ subvellesበስድስተኛው ክፍለ ጊዜ ንጥረ ነገሮች አተሞች ውስጥ፡- $↙(55)Cs$ እና $↙(56)ባ$ - $6s$ ንጥረ ነገሮች; $↙(57) ላ ... 6s^(2) 5d^(1)$ - $5d$-element; $ ↙(58)Се$ – $↙(71) ሉ - 4f$-ንጥረ ነገሮች; $↙(72) ኤችኤፍ$ - $↙(80) ኤችጂ - 5d$ -አካላት; $↙(81)T1$ – $↙(86)Rn - 6d$ -አካላት። ግን እዚህ ደግሞ የኤሌክትሮኒካዊ ምህዋርዎችን የመሙላት ቅደም ተከተል የሚጣስባቸው ንጥረ ነገሮች አሉ ፣ ለምሳሌ ፣ ከግማሽ በላይ የኃይል መረጋጋት እና ሙሉ በሙሉ ተሞልቷል $ f $ -sublevels ፣ ማለትም። $nf^7$ እና $nf^(14)$።
በየትኛው የአቶም ንጣፍ በኤሌክትሮኖች እንደተሞላው ላይ በመመስረት ሁሉም ንጥረ ነገሮች ቀደም ሲል እንደተረዱት በአራት ኤሌክትሮኖች ቤተሰቦች ወይም ብሎኮች ይከፈላሉ ።
- $s$ - ንጥረ ነገሮች;የ$s$-sublevel በኤሌክትሮኖች ተሞልቷል። ውጫዊ ደረጃአቶም; $s$ -ንጥረ ነገሮች ሃይድሮጂን፣ ሂሊየም እና የቡድኖች I እና II ዋና ንዑስ ቡድኖችን ያካትታሉ።
- $p$ - ንጥረ ነገሮች;የአተም ውጫዊ ደረጃ $ p$-sublevel በኤሌክትሮኖች የተሞላ ነው; $p$-ኤለመንቶች የ III–VIII ቡድኖች ዋና ንዑስ ቡድን አባላትን ያካትታሉ።
- $d$ - ንጥረ ነገሮች;የአተም ቅድመ-ውጫዊ ደረጃ $ d$-sublevel በኤሌክትሮኖች የተሞላ ነው; $d$-ንጥረ ነገሮች የሁለተኛ ደረጃ ንዑስ ቡድን I–VIII አባላትን ያካትታሉ፣ ማለትም በ$s-$ እና በ$p-$elements መካከል የሚገኙ የትላልቅ ክፍለ-ጊዜዎች መካከለኛ አስርት ዓመታት አካላት። እነሱም ተጠርተዋል የሽግግር አካላት;
- $f$ - ንጥረ ነገሮች;ኤሌክትሮኖች የሶስተኛውን የአተም ውጫዊ ደረጃ $f-$sublevel ይሞላሉ; እነዚህ ላንታኒዶች እና አክቲኒዶች ያካትታሉ.
የአቶም ኤሌክትሮኒክ ውቅር. መሬት እና አስደሳች የአተሞች ሁኔታ
የስዊዘርላንድ የፊዚክስ ሊቅ ደብልዩ ፓውሊ በ1925 ዶላር አገኘ አቶም በአንድ ምህዋር ውስጥ ከሁለት ኤሌክትሮኖች መብለጥ የለበትም, ተቃራኒ (አንቲፓራሌል) ጀርባዎች (ከእንግሊዝኛ እንደ ስፒል የተተረጎመ) ያላቸው, ማለትም. እንደ ኤሌክትሮን በሀሳቡ ዘንግ ዙሪያ በሰዓት አቅጣጫ ወይም በተቃራኒ ሰዓት አቅጣጫ እንደሚሽከረከር በተለምዶ ሊገመቱ የሚችሉ ንብረቶች ባለቤት ናቸው። ይህ መርህ ይባላል Pauli መርህ.
በምህዋር ውስጥ አንድ ኤሌክትሮን ካለ, ይባላል ያልተጣመረ, ሁለት ከሆነ, ከዚያ ይህ የተጣመሩ ኤሌክትሮኖች፣ ማለትም እ.ኤ.አ. ኤሌክትሮኖች ከተቃራኒ ሽክርክሪት ጋር.
በሥዕሉ ላይ የኃይል ደረጃዎችን ወደ ንዑስ ክፍልፋዮች የመከፋፈል ንድፍ ያሳያል።
$s-$ ምህዋር, አስቀድመው እንደሚያውቁት, ክብ ቅርጽ አለው. የሃይድሮጂን አቶም $(n = 1)$ ኤሌክትሮን በዚህ ምህዋር ውስጥ የሚገኝ ሲሆን ያልተጣመረ ነው። በዚህ ምክንያት የኤሌክትሮኒክ ቀመር, ወይም ኤሌክትሮኒክ ውቅር , እንደዚህ ተጽፏል: $1s^1$. በኤሌክትሮኒክ ቀመሮች ውስጥ የኃይል ደረጃ ቁጥሩ ከ$(1...)$ ፊደል በፊት ባለው ቁጥር ይገለጻል። የላቲን ፊደልንዑስ ክፍልን (የኦርቢታል ዓይነት) ያመለክታሉ፣ እና ከደብዳቤው በላይ በስተቀኝ የተጻፈው ቁጥር (እንደ አርቢ) በንዑስ ቬል ውስጥ ያሉትን ኤሌክትሮኖች ብዛት ያሳያል።
በአንድ $s-$orbital ውስጥ ሁለት የተጣመሩ ኤሌክትሮኖች ላለው ሄሊየም አቶም ይህ ቀመር፡$1s^2$ ነው። የሂሊየም አቶም የኤሌክትሮን ቅርፊት የተሟላ እና በጣም የተረጋጋ ነው. ሄሊየም የተከበረ ጋዝ ነው. በሁለተኛው የኃይል ደረጃ $(n = 2)$ አራት ምህዋሮች አሉ አንድ $s$ እና ሶስት $p$። የሁለተኛው ደረጃ የ$s$-orbital (2s$-orbital) ኤሌክትሮኖች የበለጠ አሏቸው። ከፍተኛ ኃይል, ምክንያቱም ከ $1s$ ምህዋር $(n = 2)$ ኤሌክትሮኖች የበለጠ ከኒውክሊየስ የበለጠ ርቀት ላይ ናቸው። በአጠቃላይ ለእያንዳንዱ የ$n$ ዋጋ አንድ $s-$orbital አለ፣ ነገር ግን ተጓዳኝ የኤሌክትሮን ኢነርጂ አቅርቦት በላዩ ላይ ያለው እና ስለዚህ፣ ተመጣጣኝ ዲያሜትር ያለው፣ የ$n$ ዋጋ ሲጨምር እያደገ ነው። s-$Orbital፣ እርስዎ አስቀድመው እንደሚያውቁት፣ ሉላዊ ቅርጽ አለው። የሃይድሮጂን አቶም $(n = 1)$ ኤሌክትሮን በዚህ ምህዋር ውስጥ የሚገኝ ሲሆን ያልተጣመረ ነው። ስለዚህ የኤሌክትሮኒካዊ ቀመር ወይም የኤሌክትሮኒክስ ውቅር እንደሚከተለው ተጽፏል፡- $1s^1$። በኤሌክትሮኒካዊ ቀመሮች ውስጥ የኃይል ደረጃው ቁጥር በ $(1...)$ ፊት ለፊት ባለው ቁጥር ይገለጻል ፣ የላቲን ፊደል ደግሞ ንዑስ ክፍልን (የኦርቢታል ዓይነት) እና በቀኝ በኩል የተጻፈውን ቁጥር ያሳያል ። ፊደል (እንደ ገላጭ) በንዑስ ቬልቬል ውስጥ ያሉትን ኤሌክትሮኖች ብዛት ያሳያል.
በአንድ $s-$orbital ውስጥ ሁለት የተጣመሩ ኤሌክትሮኖች ላለው ሄሊየም አቶም $He$፣ ይህ ቀመር፡ $1s^2$ ነው። የሂሊየም አቶም የኤሌክትሮን ቅርፊት የተሟላ እና በጣም የተረጋጋ ነው. ሄሊየም የተከበረ ጋዝ ነው. በሁለተኛው የኃይል ደረጃ $(n = 2)$ አራት ምህዋሮች አሉ አንድ $s$ እና ሶስት $p$። የሁለተኛ ደረጃ $s-$orbitals (2s$-orbitals) ኤሌክትሮኖች ከፍተኛ ጉልበት አላቸው፣ ምክንያቱም ከ $1s$ ምህዋር $(n = 2)$ ኤሌክትሮኖች የበለጠ ከኒውክሊየስ የበለጠ ርቀት ላይ ናቸው። በአጠቃላይ፣ ለእያንዳንዱ የ$n$ ዋጋ አንድ $s-$orbital አለ፣ ነገር ግን በእሱ ላይ ካለው ተጓዳኝ የኤሌክትሮን ሃይል አቅርቦት ጋር እና፣ ስለዚህ፣ ተመጣጣኝ ዲያሜትር ያለው፣ የ$n$ ዋጋ ሲጨምር እያደገ ነው። 
$p-$ ምህዋርየ dumbbell ቅርፅ አለው ፣ ወይም ድምጹ ስምንት። ሦስቱም $p$ - ምህዋሮች እርስ በርስ በተያያዙ አቶም ውስጥ ይገኛሉ የቦታ መጋጠሚያዎች፣ በአቶም አስኳል በኩል ተሸክሟል። ከ$n= 2$ ጀምሮ እያንዳንዱ የኢነርጂ ደረጃ (ኤሌክትሮኒካዊ ንብርብር) ሶስት $p$-orbitals እንዳለው በድጋሚ ሊሰመርበት ይገባል። የ$n$ ዋጋ ሲጨምር ኤሌክትሮኖች በ $p$-orbitals ላይ ይገኛሉ ረጅም ርቀትከዋናው እና በ$ x፣ y፣ z$ መጥረቢያዎች ይመራል።
ለሁለተኛው ክፍለ ጊዜ አባሎች $(n = 2)$፣ መጀመሪያ አንድ $s$-orbital ተሞልቷል፣ ከዚያም ሦስት $p$-orbitals; የኤሌክትሮኒክ ቀመር $ Li: 1s^(2)2s^(1)$. የ$2s^1$ ኤሌክትሮን ይበልጥ ደካማ ከአቶም አስኳል ጋር የተቆራኘ ነው፣ስለዚህ ሊቲየም አቶም በቀላሉ ሊተዉት ይችላሉ (በግልጽ እንደምታስታውሱት ይህ ሂደት ኦክሳይድ ይባላል) ወደ ሊቲየም ion $Li^+$ ይቀየራል። .
በቤሪሊየም ቤ አቶም ውስጥ፣ አራተኛው ኤሌክትሮን እንዲሁ በ$2s$ orbital ውስጥ ይገኛል፡$1s^(2)2s^(2)$። የቤሪሊየም አቶም ሁለቱ ውጫዊ ኤሌክትሮኖች በቀላሉ ይለያያሉ - $B^0$ በ$Be^(2+)$ cation ውስጥ ኦክሳይድ ይደረጋል።
በቦሮን አቶም ውስጥ፣ አምስተኛው ኤሌክትሮን የ$2p$ ምህዋርን ይይዛል፡$1s^(2)2s^(2)2p^(1)$። በመቀጠል፣ የ$C፣ N፣ O፣ F$ አቶሞች በ$2p$-orbitals ተሞልተዋል፣ ይህም የሚያበቃው በ የተከበረ ጋዝኒዮን፡ $1s^(2)2s^(2)2p^(6)$
ለሦስተኛው ክፍለ-ጊዜ አካላት የ$3s-$ እና $3p$ ምህዋሮች በቅደም ተከተል ተሞልተዋል። አምስት $d$ -የሦስተኛ ደረጃ ምህዋር ነጻ ይቀራሉ፡
$↙(11) ና 1s^(2)2s^(2)2p^(6)3s^(1)$፣
$↙(17)Cl 1s^(2)2s^(2)2p^(6)3s^(2)3p^(5)$፣
$↙(18)Ar 1s^(2)2s^(2)2p^(6)3s^(2)3p^(6)$።
አንዳንድ ጊዜ ኤሌክትሮኖች በአተሞች ውስጥ ስርጭትን በሚያሳዩ ሥዕላዊ መግለጫዎች ውስጥ በእያንዳንዱ የኃይል ደረጃ ላይ ያሉ ኤሌክትሮኖች ቁጥር ብቻ ይገለጻል, ማለትም. ከላይ ከተጠቀሱት ሙሉ ኤሌክትሮኒክ ቀመሮች በተቃራኒ የኬሚካል ንጥረ ነገሮች አቶሞች ምህፃረ ኤሌክትሮኒክ ቀመሮችን ይፃፉ ፣ ለምሳሌ፡-
$↙(11) ና 2፣ 8፣ 1፤$$↙(17)Cl 2፣ 8፣ 7፤$$↙(18)አር 2፣ 8፣ 8$።
ለትላልቅ ክፍለ-ጊዜ አካላት (አራተኛ እና አምስተኛ) የመጀመሪያዎቹ ሁለት ኤሌክትሮኖች $4s-$ እና $5s$ orbittalን በቅደም ተከተል ይይዛሉ፡$↙(19)K 2፣ 8፣ 8፣ 1;$ $↙(38)Sr 2 , 8, 18, 8, 2$. ከእያንዳንዱ ሦስተኛው አካል ጀምሮ ረጅም ጊዜ, የሚቀጥሉት አስር ኤሌክትሮኖች ወደ ቀዳሚው $3d-$ እና $4d-$orbitals ይሄዳሉ, በቅደም ተከተል (ለጎን ንዑስ ቡድኖች አካላት): $↙(23)V 2, 8, 11, 2;$ $↙(26) Fr 2, 8, 14, 2;$ $↙(40)Zr 2, 8, 18, 10, 2;$$↙(43)Tc 2, 8, 18, 13, 2$ እንደ ደንቡ፣ የቀደመው $d$-sublevel ሲሞላ፣ ውጫዊው ($4р-$ እና $5р-$፣ በቅደም ተከተል) $р-$sublevel መሞላት ይጀምራል፡$↙(33)እንደ 2፣ 8 , 18, 5;$ $ ↙(52)ቴ 2, 8, 18, 18, 6$.
ለትላልቅ ጊዜያት ንጥረ ነገሮች - ስድስተኛው እና ያልተሟላ ሰባተኛው - የኤሌክትሮኒክስ ደረጃዎች እና ንዑስ ክፍሎች በኤሌክትሮኖች ተሞልተዋል ፣ እንደ አንድ ደንብ ፣ እንደዚህ ያሉ የመጀመሪያዎቹ ሁለት ኤሌክትሮኖች ወደ ውጫዊው $s-$sublevel ያስገባሉ: $ ↙(56)Ba 2, 8 , 18, 18, 8, 2;$ $↙(87) Fr 2, 8, 18, 32, 18, 8, 1$; የሚቀጥለው አንድ ኤሌክትሮን (ለ$ La$ እና $Ca$) ወደ ቀዳሚው $d$-sublevel፡$↙(57)ላ 2፣ 8፣ 18፣ 18፣ 9፣ 2$ እና $↙(89) Ac 2፣ 8፣ 18፣ 32፣ 18፣ 9፣ 2$
ከዚያ የሚቀጥሉት $14$ ኤሌክትሮኖች ወደ ሶስተኛው የውጪ ሃይል ደረጃ ወደ $4f$ እና $5f$ የላንታናይዶች እና አክቲኒዶች ምህዋሮች በቅደም ተከተል ይሄዳሉ፡$↙(64)Gd 2, 8, 18, 25, 9, 2; $$↙(92)ዩ 2፣ 8፣ 18፣ 32፣ 21፣ 9፣ 2$።
ከዚያ የሁለተኛው የውጭ ሃይል ደረጃ ($d$-sublevel) የጎን ንኡስ ቡድኖች አካላት እንደገና መገንባት ይጀምራሉ: $↙(73)ታ 2, 8, 18, 32, 11, 2; $ $↙(104) Rf 2, 8, 18, 32, 32, 10, 2$. እና በመጨረሻም, $ d$ -sublevel ሙሉ በሙሉ በአሥር ኤሌክትሮኖች ከተሞላ በኋላ ብቻ $ p$ -sublevel እንደገና ይሞላል: $ ↙ (86) Rn 2, 8, 18, 32, 18, 8 $.
ብዙውን ጊዜ የአተሞች ኤሌክትሮኒካዊ ዛጎሎች መዋቅር በሃይል ወይም በኳንተም ሴሎች ይገለጻል - የሚባሉት ግራፊክ ኤሌክትሮኒክ ቀመሮች. ለዚህ ምልክት, የሚከተለው ምልክት ጥቅም ላይ ይውላል: እያንዳንዱ የኳንተም ሴል ከአንድ ምህዋር ጋር በሚዛመድ ሴል የተሰየመ ነው; እያንዳንዱ ኤሌክትሮኖች ከሽክርክሪት አቅጣጫ ጋር በተዛመደ ቀስት ይጠቁማሉ። ግራፊክ ኤሌክትሮኒክ ቀመር ሲጽፉ ሁለት ደንቦችን ማስታወስ አለብዎት. Pauli መርህ, በዚህ መሠረት በሴል (ምህዋር) ውስጥ ከሁለት ኤሌክትሮኖች በላይ ሊኖሩ አይችሉም, ነገር ግን በፀረ-ትይዩ እሽክርክሪት, እና የኤፍ ኸንድ አገዛዝበዚህ መሠረት ኤሌክትሮኖች ነፃ ሴሎችን በመጀመሪያ አንድ በአንድ እና በተመሳሳይ ጊዜ ይይዛሉ ተመሳሳይ እሴትወደ ኋላ, እና ከዚያ ብቻ የትዳር ጓደኛ, ግን ጀርባዎች, በፓውሊ መርህ መሰረት, ቀድሞውኑ በተቃራኒ አቅጣጫዎች ይሆናሉ.
ማንኛውም ንጥረ ነገር የሚባሉት በጣም ትናንሽ ቅንጣቶች ናቸው አቶሞች . አቶም ሁሉንም የሚይዝ የኬሚካል ንጥረ ነገር ትንሹ ቅንጣት ነው። የባህርይ ባህሪያት. የአንድን አቶም መጠን ለመገመት እርስ በርስ ተቀራርበው መቀመጥ ከቻሉ አንድ ሚሊዮን አተሞች 0.1 ሚሊ ሜትር ርቀት ብቻ ይይዙ ነበር ማለት በቂ ነው።
የቁስ አወቃቀሩ ሳይንስ ተጨማሪ እድገት አተሙ ውስብስብ መዋቅር ያለው እና ኤሌክትሮኖችን እና ፕሮቶኖችን ያካተተ መሆኑን አሳይቷል. እንዲህ ነው የተነሳው:: የኤሌክትሮን ቲዎሪየቁስ መዋቅር.
በጥንት ጊዜ ሁለት ዓይነት የኤሌክትሪክ ዓይነቶች እንዳሉ ታውቋል አዎንታዊ እና አሉታዊ. በሰውነት ውስጥ ያለው የኤሌትሪክ መጠን ክፍያ ይባላል። አንድ አካል ባለው የኤሌትሪክ አይነት ላይ በመመስረት ክፍያው አወንታዊ ወይም አሉታዊ ሊሆን ይችላል።
ልክ እንደ ክፍያ የሚመልስ እና ከክፍያዎች በተለየ መልኩ በሙከራ ተመስርቷል።
እስቲ እናስብ የአቶም ኤሌክትሮኒክ መዋቅር. አተሞች ከራሳቸው በትንንሽ ቅንጣቶች ተጠርተዋል ኤሌክትሮኖች.
ፍቺ፡-ኤሌክትሮን ትንሹ አሉታዊ የኤሌክትሪክ ኃይል ያለው በጣም ትንሹ የቁስ አካል ነው።
ኤሌክትሮኖች አንድ ወይም ከዚያ በላይ ባለው ማዕከላዊ ኒውክሊየስ ዙሪያ ይዞራሉ ፕሮቶኖችእና ኒውትሮን, በ concentric orbits ውስጥ. ኤሌክትሮኖች በአሉታዊ መልኩ የተሞሉ ቅንጣቶች ናቸው, ፕሮቶኖች በአዎንታዊ መልኩ ተሞልተዋል, እና ኒውትሮኖች ገለልተኛ ናቸው (ምስል 1.1).
ፍቺ፡-ፕሮቶን አነስተኛውን አወንታዊ የኤሌክትሪክ ኃይል ያለው የቁስ አካል ነው።
ኤሌክትሮኖች እና ፕሮቶኖች መኖራቸው ከጥርጣሬ በላይ ነው. ሳይንቲስቶች የኤሌክትሮኖች እና ፕሮቶን ብዛት፣ ቻርጅ እና መጠን ብቻ ሳይሆን በተለያዩ የኤሌክትሪክ እና የሬዲዮ ምህንድስና መሳሪያዎች ውስጥ እንዲሰሩ አድርጓቸዋል።
በተጨማሪም የኤሌክትሮን ብዛት በእንቅስቃሴው ፍጥነት ላይ የተመሰረተ እንደሆነ እና ኤሌክትሮን በህዋ ውስጥ ወደ ፊት መሄዱ ብቻ ሳይሆን በዘንግ ዙሪያም እንደሚሽከረከርም ታውቋል።
በመዋቅር ውስጥ በጣም ቀላሉ የሃይድሮጂን አቶም ነው (ምስል 1.1). ፕሮቶን ኒውክሊየስ እና ማሽከርከርን ያካትታል ከፍተኛ ፍጥነትየአተም ውጫዊ ቅርፊት (ምህዋር) በሚፈጥረው በኤሌክትሮን ኒውክሊየስ ዙሪያ። ተጨማሪ ውስብስብ አቶሞችኤሌክትሮኖች የሚሽከረከሩባቸው በርካታ ዛጎሎች አሏቸው።
እነዚህ ዛጎሎች ከኒውክሊየስ በቅደም ተከተል በኤሌክትሮኖች የተሞሉ ናቸው (ምስል 1.2).
አሁን እንየው . የውጪው ቅርፊት ይባላል ቫለንስ, እና በውስጡ የተካተቱት ኤሌክትሮኖች ቁጥር ይባላል ቫለንስ. ከዋናው የራቀ የቫሌንስ ሼል,ስለዚህ እያንዳንዱ የቫሌንስ ኤሌክትሮን ከኒውክሊየስ የሚኖረው የመሳብ ኃይል ያነሰ ነው። ስለዚህ አቶም የቫልዩኑ ሼል ካልተሞላ እና ከኒውክሊየስ ርቆ በሚገኝበት ጊዜ ኤሌክትሮኖችን ከራሱ ጋር የማያያዝ ችሎታን ይጨምራል ወይም እነሱን ማጣት።
የውጪው ሼል ኤሌክትሮኖች ኃይል ሊቀበሉ ይችላሉ. በቫሌሽን ሼል ውስጥ የሚገኙት ኤሌክትሮኖች አስፈላጊውን የኃይል ደረጃ ከተቀበሉ የውጭ ኃይሎች, ከእሱ መውጣት እና አቶም መተው ይችላሉ, ማለትም, ነፃ ኤሌክትሮኖች ይሆናሉ. ነፃ ኤሌክትሮኖች በዘፈቀደ ከአንድ አቶም ወደ አቶም መንቀሳቀስ ይችላሉ። ብዙ ቁጥር ያላቸው ነፃ ኤሌክትሮኖችን ያካተቱ እነዚያ ቁሳቁሶች ይባላሉ መቆጣጠሪያዎች
.
ኢንሱሌተሮች
, የመቆጣጠሪያዎች ተቃራኒ ነው. መፍሰስን ይከላከላሉ የኤሌክትሪክ ፍሰት. ኢንሱሌተሮች የተረጋጉ ናቸው ምክንያቱም የአንዳንድ አተሞች የቫሌንስ ኤሌክትሮኖች የሌሎች አተሞችን የቫለንስ ዛጎሎች በመሙላት ከእነሱ ጋር ይቀላቀላሉ። ይህ ነፃ ኤሌክትሮኖች እንዳይፈጠሩ ይከላከላል.
በኢንሱሌተሮች እና ተቆጣጣሪዎች መካከል መካከለኛ ቦታ ይያዙ ሴሚኮንዳክተሮች
ግን በኋላ ስለእነሱ እንነጋገራለን
እስቲ እናስብ የአቶም ባህሪያት. ያለው አቶም ተመሳሳይ ቁጥርኤሌክትሮኖች እና ፕሮቶኖች, በኤሌክትሪክ ገለልተኛ. አንድ ወይም ብዙ ኤሌክትሮኖችን የሚያገኝ አቶም በአሉታዊ መልኩ ይሞላል እና ይባላል አሉታዊ ion. አቶም አንድ ወይም ከዚያ በላይ ኤሌክትሮኖችን ከጠፋ, እሱ አዎንታዊ ion ይሆናል, ማለትም, አዎንታዊ ኃይል ይሞላል.