Контрольные работы, курсовые, дипломные, рефераты, а также подготовка докладов, чертежей, лабораторных работ, презентаций и еще много всего. Недорого и быстро.
Немного физики:атомные основы периодической системы
После открытия периодического закона усилия исследователей были направлены на отыскание глубоких закономерностей периодической системы. То, что аргон, несмотря на более высокую атомную массу, чем у калия, располагается в периодической таблице перед ним, показало, что сама по себе атомная масса не может быть решающим параметром при распределении элементов по группам. В связи с этим все громче раздавался вопрос: а как же все-таки устроен атом? Первым толчком к ответу на этот вопрос было открытие радиоактивности французским ученым Анри Беккерелем (1852— 1908 гг.) в 1896 г. и последующее объяснение этого явления, данное Фредериком Содди (1877-1956 гг.) и Эрнстом Резерфордом (1871-1937 гг.).
1913 г. стал еще одним важным этапом в углублении познания периодической системы элементов. Английский ученый Генри Мозли (1887-1915 гг.), изучая рентгеновские спектры элементов, открыл, что величина, обратная длине волны X рентгеновской линии Ка, для всех элементов пропорциональна квадрату атомного номера элемента, уменьшенного на единицу. Теперь стало возможным определить число пока "отсутствующих" в периодической таблице элементов. К тому времени утвердилось мнение, что атомный номер элемента и заряд его ядра — идентичные величины; кроме того, в 1911 г. Резерфорд разработал свою модель атома с ядром и оболочкой. Формулирование в те же годы закона радиоактивного смещения А.С.Расселом, Ф.Содци и К.Фаянсом стало еще одним шагом на пути понимания положения радиоактивных элементов в периодической системе. А в 1913 г. Содди сформулировал понятие изотопа и однозначно доказал, что в периодической системе имеются элементы с одинаковым зарядом ядра и разными атомными массами. Это и объяснило "исклю чения", получающиеся в системе при расположении атомов по массе (аргон — калий, кобальт — никель, теллур - йод).
t
Ъ7 (1933)
25000 20000
15000
10000
5000
|
31 |
|||||||||
|
J ( |
85 v( )940) |
||||||||
|
Co \ |
,1 (1! |
Us/ |
922) |
||||||
|
X |
A |
Sn |
|||||||
|
л |
Ni |
Л0
Заряд я^ра Z
W R(Z-D* !
Иллюстрация закона Мозли. Согласно приведенному уравнению (где R - константа Ридберга), если по оси ординат отложить квадратный корень из величины, обратной длине волны, то получится прямая линия. По этой прямой можно определить, пустует ли в периодической таблице какая-либо клетка. Показаны номера (они же заряды ядра) некоторых элементов и приведены годы их открытия
В 1914 г. положение вещей было следующим. Периодическую таблицу завершал уран с атомным номером 92. Элементы с атомными номерами 43, 61, 72, 75, 85, 87 и 91 открыты еще не были. Некоторые из них "нашлись" в скором времени (протактиний, гафний, рений), а некоторые удалось открыть лишь в последующие десятилетия. И здесь вновь таблица Менделеева сыграла неоценимую роль.
На это время приходятся дальнейшие открытия в атомной физике, позволившие глубже понять взаимосвязи между строением атома и периодической системой. В 1913 г. Нильс Бор (1885-1963 гг.) разработал планетарную модель атома и сформулировал свои постулаты о круговой траектории электрона и точно определенной его энергии, т.е. ввел главное квантовое число. Арнольду Зоммерфельду (1868—1951 гг.) удалось путем допущения эллиптической орбиты электрона дать интерпретацию орбитального квантового числа. Питер Земан (1865—1943 гг.) открыл, что линии спектра некоторых элементов расщепляются под действием магнитного поля. Это открытие привело к введению понятия магнитного квантового числа. Кроме того, появилось понятие спина электрона.
Таким образом, были найдены все величины, определяющие место электрона в оболочке атома. Основополагающий принцип был сформулирован в 1925 г. Вольфгангом Паули (1900-1958 гг.). Его работы базировались на исследовании и просмотре атомных спектров элементов, зачастую весьма сложных. Однако все эти спектры можно было распределить по группам (сериям). Используя расщепление спектральных линий в магнитном поле.
Паули сумел определить квантовые числа всех электронов данного атома. При исследовании множества спектров он обратил внимание на то, что определенные линии, ожидаемые в них, отсутствуют. Это и привело Паули к мысли, что "в природе есть только такие электронные порядки, в которых все электроны атома различаются, по крайней мере, по своим четырем квантовым числам". Так был сделан еще один шаг на пути интерпретации таблицы Менделеева с точки зрения атомной теории. Применение принципа Паули при расположении электронов в атомной оболочке позволило дать наглядное объяснение максимальных цифр заполнения отдельных оболочек (и тем самым периодов).
|
Вы находитесь на сайте Xenoid v2.0: |
|
Copyright © 2005-2013 Xenoid v2.0
Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Химия: решение задач