Атомы модели строения

В 1910 г. датский ученый Н.Бор, используя модель Резерфорда и теорию Планка, предложил модель строения атома водорода, согласно которой электроны двигаются вокруг ядра не по любым, а лишь по разрешенным орбитам, на которых электрон обладает определенными энергиями. При переходе электрона с одной орбиты на другую атом поглощает или испускает энергию в виде квантов. Каждая орбита имеет номер и (1, 2, 3, 4,. ..), который назвали главным квантовым числом. Бор вычислил радиусы орбит. Радиус первой орбиты был 5,29-10 м, радиус других орбит был равен [c.19]

Атом давно перестал быть неделимым. После открытия естественной радиоактивности, катодных лучей и электронов были предложены первые модели строения атомов. Согласно модели первооткрывателя электрона Томсона (1904) атом представляет собой сферу положительного электричества одинаковой плотности пО всему объему диаметром порядка 0,1 нм. Электроны как бы плавают в этой сфере, нейтрализуя положительный заряд. Колебательное движение электронов возбуждает в пространстве электромагнитные волны. Экспериментальную проверку этих наглядных представлений предпринял английский физик Эрнест Резерфорд в-своих знаменитых опытах по рассеянию а-частиц (ядра атома гелия). Схема установки Резерфорда (1907) приведена на рис. 8. Радиоактивный препарат Р излучает а-частицы ( снаряды ) в виде узкого пучка, на пути движения которого ставится тонкая золотая фольга Ф. Регистрация а-частиц, прошедших через фольгу, производится микроскопом М на люминесцирующем экране Э по вспышке световых точек сцинтилляция). Если модель атома Томсона верна, а-частицы не могут пройти даже через очень тонкую фоль- [c.31]

Ядерная модель атома. Одна из первых моделей строения атома была предложена английским физиком Э. Резерфордом. В опытах по рассеянию а-частиц было показано, что почти вся масса атома сосредоточена в очень малом объеме — положительно заряженном ядре. Согласно модели Резерфорда, вокруг ядра на относительно большом расстоянии непрерывно движутся электроны, причем их количество таково, что в целом атом электрически нейтрален. Позднее наличие в атоме тяжелого ядра, окруженного электронами, было подтверждено другими учеными. [c.10]

При развитии модели строения атома водорода Бору необходимо было преодолеть прежде всего внутренние противоречия, которые имели место в планетарной модели атома. По представлениям классической электродинамики вращающийся электрон должен непрерывно излучать энергию в виде электромагнитных волн. Отсюда следует, что электрон должен упасть на ядро, а также при непрерывном излучении спектр водорода должен быть сплошным, т. е. содержать линии, отвечающие всевозможным длинам волн. Однако, как известно, атом водорода устойчив и спектр его имеет дискретную структуру (рис. 3.5). Отсюда можно было заключить, что механические и электрические свойства макроскопических тел не могут служить моделью для такой микросистемы, как атом водорода (а также вообще микросистем). Бор вынужден был искать новую модель, которая не противоречила бы известным фактам. [c.53]

Одну из первых моделей строения атома предложил английский-физик Дж. Дж. Томсон (1904 г.). Он предположил, что атом представляет собой положительно заряженную сферическую частицу, внутри которой распределены электроны, компенсирующие положительный заряд этой частицы. Электроны распределены равномерно и колеблются относительно своих равновесных положений, при химических реакциях электроны могут переходить от одних атомов-к другим с образованием заряженных частиц — ионов. Эта первая модель строения атома получила впоследствии название пудинга Томсона (электроны, вставленные в положительно заряженную сферу, выглядели наподобие изюминок в пудинге ). [c.32]

Однако к моменту открытия периодического закона только лишь стали утверждаться представления о молекулах и атомах. Причем атом считался не только наименьшей, но и элементарной (т. е. неделимой) частицей. Прямым доказательством сложности строения атома было открытие самопроизвольного распада атомов некоторых элементов, названное радиоактивностью. В 1896 г. французский физик А. Беккерель обнаружил, что материалы, содержащие уран, засвечивают в темноте фотопластинку, ионизируют газы, вызывают свечение флюоресцирующих веществ. В дальнейшем выяснилось, что этой способностью обладает не только уран. Титанические усилия, связанные с переработкой огромных масс урановой смоляной руды, позволили П. Кюри и М. Склодовской открыть два новых радиоактивных элемента полоний и радий. Последовавшее за этим установление природы а-, (5- н у-лучей, образующихся при радиоактивном распаде (Э. Резерфорд, 1899 —1903 гг.), обнаружение ядер атомов диаметром 10 нм, занимающих незначительную долю объема атома (диаметр 10 нм) (Э. Резерфорд, 1909— 1911 гг.), определение заряда электрона (Р. М и л л и к е н, 1909— 1914 гг.) и доказательство дискретности его энергии в атоме (Дж. Ф р а н к, Г. Г е р ц, 1912 г.), установление заряда ядра, равного номеру элемента (Г. Мозли, 1913 г.), и, наконец, открытие протона (Э. Резерфорд, 1920 г.) и нейтрона (Дж. Чедвик, 1932 г.) позво или предложить следующую модель строения атома [c.23]

Резерфорд предложил следующее строение атома с одной стороны, ядро, состоящее из протонов и нейтронов, в котором сконцентрированы масса и положительные заряды с другой стороны, электроны, вращающиеся в периферийной зоне, на значительном расстоянии от ядра. Центробежная сила противодействует силе притяжения электронов ядром. Таким образом, атом напоминает солнечную систему в миниатюре. Резерфорд оценил размеры ядра атома его диаметр равен приблизительно 10 см, тогда как диаметр атомов порядка 10 см. Итак, значительную часть объема атома составляет пустота. Этот фундаментальный опыт не только позволил обосновать модель атома, но и выявил исключительную роль атомного номера элементов. [c.16]

Резерфорд дал объяснения рассеяния а-частиц, предложив в 1911 г. ядерную модель строения атома. Согласно этой модели атом состоит из массивного положительно заряженного ядра, очень малого по размерам. В ядре сосредоточена почти вся масса атома. Вокруг ядра на значительном расстоянии от него вращаются электроны, образующие электронную оболочку атома. [c.40]

Рис, 4. Рассеяние а-час- сеяния а-частиц предложил плане-тиц, приближающихся к тарную модель строения атома, атомному ядру Согласно этой модели, атом состо- [c.66]

Многие химические и физические процессы могут быть объяснены с помощью простых моделей строения атома, предложенных Резерфордом, Бором и другими учеными. Каждая из таких моделей, чем-то отличаясь, тем не менее предполагает, что каждый атом состоит из трех видов субатомных частиц протонов, нейтронов и электронов. Это далеко не полная картина, но для наших целей этого пока достаточно. Протоны и нейтроны образуют ядро атомов. Ядро намного тяжелее электронов. В ядре сосредоточена почти вся масса атома, но ядро занимает лишь ничтожную часть объема. Электроны движутся (часто говорят вращаются ) вблизи ядра по определенным законам. Ядро может быть описано всего лишь двумя числами — порядковым номером атома в периодической системе элементов (его называют атомным номером и обозначают символом ) и массовым числом символ А). [c.15]

Резерфорд для объяснения рассеяния а-частиц предложил в 1911 г. ядерную модель строения атома. Согласно этой модели, атом ф состоит из массивного положительно заряжен- [c.46]

Э. Резерфорд предложил принципиальную модель строения атома, получившую название планетарной. В центре атома любого элемента находится положительно заряженное ядро, которое занимает ничтожно малый объем, но в котором сосредоточивается основная масса атома. Электроны двигаются вокруг ядра по орбитам, как планеты вокруг Солнца. Число электронов равно положительному заряду ядра, п атом в целом электронейтрален. Центробежная сила движения электронов уравновешивается центростремительной силой притяжения ядра. Поэтому, двигаясь по орбитам, электроны не удаляются от ядра и не падают на него. [c.42]

Пространственную симметрию расположения атомов и полярных связей можно легко себе представить при рассмотрении тетраэдрической модели строения метана, в соответствии с которой атом углерода находится в центре правильного тетраэдра, а другие четыре атома (водород или его заместители) расположены по отношению к нему в вершине тетраэдра (рис. 10). В том случае, когда дипольные моменты всех четырех связей равны, т. е. когда атом углерода связан с четырьмя одинаковыми атомами, как это имеет место, например, в [c.28]

Результаты многих научных исследований доказали, что атом является сложной системой, в состав которой входят элементарные частицы. Созданы модели строения атома. [c.353]

Рис. 82. Модель строения миоглобина 7 — полипептидная цепь 2—гем 3 — атом тяжелого металла, введенный в молекулу при определении структуры

Открытие субатомных частиц и первые модели атома. В 1897 г. Дж. Томсон (Англия) открыл электрон, а в 1909 г. Р. Малликен определил его заряд, который равен 1,6-10 Кл. Масса электрона составляет 9,1 М0 г. В 1904 г. Дж. Томсон предложил модель строения атома, согласно которой атом можно представить в виде положительно заряженной сферы с вкрапленными электронами. [c.17]

Планетарная модель атома достаточно наглядно представляла строение атома. Пользуясь этой моделью, можно было объяснить некоторые свойства химических элементов, например способность одних атомов образовывать только положительно заряженные ионы, а других — только отрицательные. Однако планетарная модель атома находилась в противоречии с законами классической электродинамики, согласно которым вращающийся вокруг ядра электрон должен излучать энергию в виде электромагнитных волн. В соответствии с законом сохранения энергии излучение энергии электроном должно неизбежно сопровождаться уменьшением его скорости и электрон неминуемо должен упасть на ядро, в результате чего атом в виде планетарной системы должен перестать существовать. Иначе говоря, атомы должны излучать энергию в виде непрерывного, сплошного спектра и погибать как таковые. [c.45]

Так, в молекулах Н2О, ЫНз, СН4 атомы О, Н, С окружены четырьмя парами электронов, которые в соответствии с моделью отталкивания электронных пар направлены к вершинам тетраэдра (рис. 26). Молекула Н2О угловая, причем две пары электронов образуют связи атома О с двумя атомами Н, а две другие пары остаются неподеленными. В молекуле ННз три пары электронов связывают атом N с тремя атомами И, а четвертая пара не участвует в образовании связи. Молекула ННз имеет пирамидальное строение. [c.78]

Ядро занимает ничтожную часть атома. Если атом увеличить до размера футбольного поля, то ядро будет иметь величину булавочной головки. Э. Резерфорд предложил планетарную модель атома, в которой ядро играет роль Солнца, вокруг которого подобно планетам вращаются электроны. В отличие от планет все электроны совершенно одинаковы. Такое представление о строении атома в общем сохранилось и в современной физике, хотя оно и подверглось весьма значительному пересмотру и усовершенствованию. [c.145]

Японский ученый Ханитаро Нагаока (1865—1950) тоже предложил модель строения атома, основанную на гипотезе, что атом [c.355]

Одна из первых моделей строения атома была предложена Дж. Томсоном в 1903 г. Атом представлялся как море положительного электричества с колеблющимися в нем электронами. Суммарный отрицательный заряд электронов электронейтрального атома приравнивался его суммарному положительному за-рядз. [c.38]

До 1912 г. выдвигались модели строения атома, которые были лишь частично удовлетворительными. Томсоновская модель, согласно которой атом должен быть похож на арбуз, представляла собой первую попытку как-то описать положение электронов в атоме, но эта модель не позволяла объяснить многие свойства атомов. Резерфорд выдвинул модель атома, предполагающую вращение электронов вокруг ядра по орбитам (рис. 5.2). Если обозначить заряд электрона q , а заряд протона (ядра атома водорода) <3(2, массу электрона т и радиус орбиты г, то выполняется условие [c.68]

В КГ1Т0ПЫХ асимметрический атом углерода (оп в формуле помечем звездочкой) находится в центре тетраэдра. Нетрудно заметить, что эти модели невозможно совместить в пространстве они нот. строены зеркально и отображают пространственную конфигурацию молекул двух различных веществ (в данном примере молочных кислот), отличающихся некоторыми физическими, а главным образом, биологическими свойствами. Такая изомерия называется зеркальной стерео изомерией, а соответствующие изомеры— зеркальными изомерами. Различие в пространственном строении зеркальных изомеров может быть представлено и при помощи структурных формул, в которых показано различное расположение атомных групп при асимметрическом атоме например, для приведенных на рнс. 130 зеркальных изомеров молочной кислоты [c.462]

Простейшая модель строения двухкомпонентного стекла — чистого оксида АОг (В2О3, 5102, ОеОг, Р2О5) была предложена Захариазеном. Он обратил внимание на важность направленных ковалентных связей в стеклообразной жидкости и описал структуру стекла как трехмерную сетку, не имеющую периодичности, но имеющую энергию связи, сравнимую с кристаллической. Он предложил несколько эмпирических правил стеклообразования, из которых важнейшие а — атом кислорода связан не более чем с двумя атомами А б — кислородные многогранники имеют общие вершины и образуют трехмерную сетку. Так, в стеклообразном диоксиде кремния сетка построена из кислородных тетраэдров, окружающих атомы кремния. Тетраэдры имеют общие вершины, так что каждый атом кислорода связан с двумя атомами кремния (мостиков ый кислород). Если в кристаллической 5102 ориентация двух тетраэдров с общими вершинами одинакова, то в стекле их взаимная ориентация может изменяться в довольно широких пределах. [c.55]

Уильям Томсон (лорд Кельвин) предлагает свою модель строения атома, которая позднее была разработана Дж. Дж. Томсоном. Согласно этой модели, атом состоит из положительно и равномерно заряженрюй сферы, внутри которой вкраплены отрицательные электрические заряды, размеры которых значительно меньще размеров сферы, [c.355]

Согласно модели, предложенной в 1903 г. Дж. Дж. Томсоном, атом состоит из положительного заряда, равномерно распределенного по всему объему атома, и электронов, колеблющихся внутри этого заряда. Для проверки гипотезы Томсона и более точного определения внутреннего строения атома Э, Резерфорд провел серию опытов по рассеянню а-частиц тонкими металлическими пластинками. Схема такого опыта изображена на рие. 2. Источник а-излучения И помещали в свинцовый кубик К е просверлениым в нем каналом, так что удавалось получить поток а-частиц, летящих в определенном направлении. Попадая на экран Э, покрытый сульфидом цинка, а-чаетицы вызывали его свечение, причем в лупу Л можно было увидеть и подсчитать отдельные вепышки. [c.59]

При обсуждении э.пектронного строения многоэлектронного атома следует исходить из наличия у него ядра и соответствующего числа электронов, Будем предполагать, что допустимые электронные орбитали, если и не точно идентичны орбиталям атома водорода, то представляют собой нечто подобное им-так называемые водородоподобные орбитали. Тогда можно мысленно построить многоэлектронный атом, последовательно помещая на эти орбитали по одному электрону, причем процесс заселения следует начинать с наиболее низких по энергии орбиталей. Таким образом мы построим модель атома в его основном состоянии, т. е. в состоянии с низшей электронной энергией. Такой способ мысленного построения многоэлектронного атома впервые применил Вольфганг Паули (1900-1958), который назвал описанный процесс принципом заполнения. По существу, однако, процесс мысленного построения атома основывается на трех принципах. [c.386]

Один из способов описания электронного строения молекулы В2Не, основанный на представлении о локализованных молекулярных орбитах, показан на рис. 13-9. Каждый атом бора использует две 5р -гибридные орбитали для образования связей с двумя концевыми атомами водорода. Каждая из остающихся хр -орбиталей используется для образования трехцентровой связывающей орбитали с Ь-орбиталью атома водорода и. хр -ор-биталью другого атома бора. Согласно такой модели, мостиковые атомы водорода должны быть расположены выше и ниже плоскости, в которой лежат оба фрагмента ВН,, что подтверждается экспериментально. [c.558]

Два атома углерода, между которыми существует двойная связь, используют гибридные 5р -орбитали для образования а-связи друг с другом, и одна 2р-орби-таль на каждом из этих атомов остается нетибридизованной. Эти 2р-орбитали перекрываются с образованием л-связи. Атом углерода метильной группы, СН3, находится в состоянии хр -гибридизации, что позволяет ему образовывать четыре простые связи (одну с атомом углерода и три с атомами водорода). Химическое строение пропилена описывается следующей моделью локализованных связывающих орбиталей [c.570]

Проблемы, существовавшие в то время в теории строения атома, не были проблемами, касающимися исключительно расположения электронов и ядра в атоме. Следовало еще выяснить, как атом может дать дискретный спектр, если этот спектр испускается атомом как таковым. Ни Томсон, ни Резерфорд не могли дать удовлетворительного ответа на этот вопрос. Важный вклад был сделан в 1907 г. Конвэем, который впервые попытался объяснить это явление в плане квантовых идей. Не используя никакой атомной модели, Конвэй сделал заключение о том, что атом испускает энергию, соответствующую спектральной линии, и что появление полного спектра объясняется очень большим числом атомов, в каждом из которых один электрон находится в возбужденном состоянии. [c.29]

Так как атомы электронейтральны, то, следовательно, в них должны содержаться и какие-то частицы, заряженные положительно. При изучении внутреннего строения атомов очень важное значение имели опыты по рассеянию а-частиц при прохождении их в газе и через металлическую фольгу (а-частицы заряжены положительно). В камере Вильсона наблюдаются прямолинейные пути а-частиц в газе. Следовательно, а-частица проходит сквозь атомы. Однако она, хотя и редко, но резко отклоняется от прямолинейного пути, что указывает на столкновение ее с положительно заряженной частицей. Эти наблюдения привели к выводу, что атом состоит из положительно заряженного ядра весьма малого объема (г = = Ю- з см), в котором сосредоточена почти вся масса атома, и электронов, находящихся на значительном расстоянии от ядра. На основании обобщения экспериментальных данных, Резерфорд в 1911 г. предложил планетарную модель атома, согласно которой атом в целом дейтраден. а положительно заряженное ядро его окружено эле1 омм п ичем ч заряду ядра (порядковому [c.15]

Рассмотрим реальные примеры химического и кристаллохимического строения типичных неорганических веществ на основе концепции гибридизации электронных орбиталей атомов. В иолекуле аммиака атом азота подвергается -гибридизации . При этом атомы водорода занимают три вершины тетраэдра и образуются три 5—р-гибридные связи. А четвертая вершина тетраэдра занята гибридным электронным облаком, не участвующим в образовании химической связи . Однако разница в химическом строении метана и аммиака заключается и в том, что угол между связями в аммиаке меньше тетраэдрического и равен 107° (рис. 43). Таким образом, геометрическая модель молекулы аммиака представляет собой чуть искаженный тетраэдр. Дело заключается в том, что увеличение примеси -состояния в гибридной орбитали приводит [c.107]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология