Atomų sudėtis
Planetinis atomo modelis. Boro teorija.
CC a. pradžioje buvo aišku, kad elementų atomai sudaryti iš elektronų ir teigiamo branduolio. Branduolio krūvį atrado E. Rezerfordas (1911 m.). E. Rezerfordas sukūrė vieną iš pirmųjų, planetinį, atomo modelį. Pagal jį atomo centre yra teigiamas, labai mažas branduolys, kuriame sukaupta beveik visa atomo masė.
Rezerfordo atomo modelio trūkumai:
1) Elektronas judėdamas apie branduolį spinduliuoja elektromagnetines bangas, netenka energijos ir atomas nustoja egzistavęs (atomai yra labai stabilūs).
2) Elektronai spinduliuoja elektromagnetines bangas atominiai spektrai turi būti ištisiniai, (o yra linijiniai ).
Boro postulatai:
1. Atomas yra tam tikruose stacionariuose būsenose, kuriuose nespinduliuojama energija. Kiekvieną stacionarinę būseną nusako griežtai apibrėžtas (kvantuotas ) energijos kiekis ir spinduliai.
2. Atomas išspinduliuoja ir absorbuoja energiją, tik pereidamas iš vienos stacionarinės būsenos į kitą.
Pereidamas iš vienos sistemos į kitą išspinduliuojamas šviesos kvantas:
| hn = Et - Ea | ; |
čia Et ir Ea¾ elektrono, esančio tolesnėje ir artimesnėje orbitoje, energija.
Boro teoriją toliau tobulino A. Zomerfildas ir kt. Atidžiau ištyrus vandenilio ir kitų elementų spektrų linijas, pasirodė, kad jos nėra vienalytės, bet sudėtos iš dviejų ar keleto linijų. Šiam reiškiniui paaiškinti 1916 m. A. Zomerfeldas priėmė, kad elektronai skrieja apskritiminėmis ir elipsinėmis orbitomis. Orbitų formai nusakyti buvo įvesta šalutinio (vėliau pavadinto orbitiniu ) kvantinio skaičiaus sąvoka. Linijų išsisklaidymas elektromagnetiniame lauke aiškinamas orbitos padėties kitimu (magnetinis kvantinis skaičius ).Boro teorija galėjo paaiškinti ir sudėtingesnių negu vandenilio atomų sandara, tačiau turėjo savo trūkumų, pavyzdžiui, negalėjo paaiškinti jungčių tarp atomų junginių molekulėse.
Kvantiniai skaičiai.
Kvantinius skaičius N. Boras ir kiti mokslininkai priėmė, kad galėtų paaiškinti optinius spektrus.
Pagrindinis kvantinis skaičius n nusako orbitalės energijos lygmenį. Jo reikšmė yra bet kuris sveikas skaičius nuo 1 iki ∞.
Nesužadinto vandenilio atomo n=1; nesužadintų sudėtingesnių atomų n reikšmės atitinka atomų elektronų sluoksnius, bet n £ 7:
Pagrindinis kvantinis skaičius n 1 2 3 4 5 6 7
Elektronų sluoksnis K L M N O P Q
Orbitinis (šalutinis) kvantinis skaičius l apibūdina orbitalės formą ir į kiek polygmenių suskirstytas orbitalės energijos lygmuo. Orbitinio kvantinio skaičiaus reikšmės yra sveiki skaičiai, pradedant 0 ir baigiant n¾ 1.Kai n=2, l reikšmės yra dvi: l =0; 1 (polygmeniai).Orbit. kv. sk. reikšmės žymimos raidėmis:
Orbitinis kvantinis skaičius 0 1 2 3
Jo žymėjimas raidėmis s p d f
Magnetinis kvantinis skaičius ml rodo orbitalės kryptį atomo erdvėje, nes elektronas turi orbitinį magnetinį momentą.Magnetinio kvantinio skaičiaus yra 2l+1. Kai l=1, ml reikšmės yra +1; 0; -1, kitaip sakant, atome gali būti trys p orbitalės, išsidėsčiusios pagal x, y ir z ašis (px , py , pz elektronai).
Sukinio kvantinis skaičius S. Kvantinės mechanikos požiūriu elektrono sukimasis aplink savo ašį nėra priimtinas, bet šis kvantinis skaičius susijęs su savuoju impulso momentu ir paaiškina atominių spektrų linijų nevienalytiškumą. Jis žymimas rodyklėmis ¯ ir .
Puslapiai: 1 2