химический каталог




Образование химических элементов в космических телах

Автор А.К.Лаврухина, Г.М.Колесов

вой для создания так называемой ядерной или планетарной модели атома, предложенной им в 1911 г. Согласно этой модели, электроны, подобно планетам солнечной системы, двигаются по круговым, вернее эллиптическим орбитам вокруг центра, в котором размещается положительно заряженное ядро. Так как атом электрически нейтрален, то заряд его ядра должен быть равен сумме зарядов всех вращающихся вокруг него электронов.

Считалось, что электроны удерживаются на соответствующих орбитах за счет электростатических сил притяжения с ядром и поэтому не разлетаются в пространство. Однако, по представлениям классической физики, всякое вращающееся заряженное тело должно излучать энергию в виде электромагнитных волн. Но это привело бы, во-первых, к остановка вращения и падению электронов на ядро атома. BO-BV -рых, вследствие постепенного изменения скорости вращения электронов электромагнитное излучение атома должно состоять из непрерывного ряда лучей различной длины волны. Иными словами, спектр атома должен быть сплошным, т. е. состоящим из линий всевозможных длин волн. На самом же деле спектр атомов оказался состоящим из ряда отдельных линий. Еще в 1900 г. М. Планк высказал предположение, что законы, справедливые для описания явлений в обычном для нас макромире, непригодны для мира атома. Согласно его теории, энергия в атоме излучается не непрерывно, а определенными порциями, или«квантами». Поэтому его теория стала называться квантовой теорией.

53284b

Опираясь на квантовую теорию, знаменитый датский Физик Н. Бор выдвинул несколько положений, сущность которых сводилась, к следующему.

1. Электрон может вращаться вокруг ядра не по любым, а только по строго определенным, тдк называемым квантованным орбитам. При движении по таким орбитам он не излучает энергии.

2. Поглощение и излучение атомом энергии происходит только при переходе электрона с одной орбиты на другую. При этом частота испускаемого излучения может быть выражена соотношением

где h—постоянная Планка, равная 6,62 • 10~27 эрг/сек, а Д? —? разница энергии орбит, между которыми произошел переход электронов. На основании этих положений произвели расчет модели атома водорода. Он совпал с данными опытов. Например, вычисленные длины волн лучей, возникающих при переходах электронов с одних орбит на другие, оказались одинаковыми с длинами волн, соответствующими наблюдаемым линиям спектра атома водорода. Кроме того, Н. Бор вычислил радиус ближайшей к ядо

ру орбиты атома водорода. Он оказался равным 0,53 А.

Остальные орбиты располагаются на значительно больших расстояниях. В атоме каждая орбита характеризуется определенным числом п, называемым главным квантовым числом. Число п может принимать значения 1, 2, 3 и т. д. в зависимости от расположения орбит относительно ядра. Электроны, вращающиеся по определенным орбитам, группируются в оболочки, которые обозначают буквами К, L, Му N, О, Р и Q. При этом ближайшая к ядру орбита называется /С-оболочкой i- = l), следующая — L-оболочкой (п = 2) и т. д. Максимальное число электронов {Ne)t находящихся в каждой оболочке, подчиняется определенному правилу и может быть найдено из соотношения

Ne = 2л2. (2)

Так максимальное число электронов на iC-оболочке рав-ло 2, на /--оболочке—8, на М — 18, на N—32 и т. д.

Опыты по рассеянию альфа-частиц позволили определить заряд ядер атомов различных элементов. Оказалось, что величина заряда ядра атома любого химического элемента, выраженная в единицах заряда электрона, равна порядковому номеру элемента. Поэтому основной характеристикой атома стал считаться не атомный вес, а заряд ядра элемента.

Рис. 2. Схема строения наиболее простых атомов.

Определив заряд ядер, нашли и число электронов в атоме, также равное порядковому числу элемента в периодической системе. Знание числа электронов для каждого элемента и его положение в системе Д. И. Менделеева позволило построить атомные модели для всех элементов.

На рис. 2 схематически изображено строение атомов водорода, гелия и лития. Атом самого легкого элемента — водорода состоит из двух частиц. Вокруг ядра вращается один электрон. Вокруг ядра гелия вращаются уже два электрона, вокруг ядра лития — три. Чем тяжелее атом, тем сложнее его строение. Например, кислород, занимающий восьмое место в периодической системе элементов, имеет восемь электронов: два из них вращаются на К-оболочке, остальные шесть — на L-обо-лочке. Конечно, приведенные модели атомов отражают их строение весьма схематично. На самом деле пространственная структура атома значительно сложнее. Электроны движутся по разнообразным эллиптическим орбитам, причем сами орбиты также пэремещаются в пространстве. Все химические свойства элементов зависят от строения наружной электронной оболочки.

Для познания структуры ядер атомов решающее значение имело открытие ядерных реакций. Первое искусственное ядерное превращение осуществил Э. Ре-зерфорд в 1919 г. Ему удалось наблюдать превращение ядра азота N14 при бомбардировке последнего альфа-частицами, испускаемыми изотопами полония (Ро

страница 5
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54

Скачать книгу "Образование химических элементов в космических телах" (1.5Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
bosch kdn 32a71
cramer в оренбурге
пленка для такси купить
уличный информационный стенд купить

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(08.12.2016)