原子和分子的測定。 原子的定義，直到1932年

從遠古時期到18世紀中葉開始，科學的發展受到觀念支配的原子 - 物質的粒子是不能分割。 英國科學家和自然，和D.道爾頓給了原子的定義為一種化學元素的最小的一部分。 羅蒙諾索夫在其原子和分子的教義能得到原子和分子的定義。 他深信，在分子，他稱之為“消停”，“元素”組成 - 原子 - 並且是在不斷運動。

D. I.門捷列夫認為這個亞單位的物質組成物質世界，保留其所有的屬性，只有當它是不受分裂。 在本文中，我們定義一個對象作為原子的縮影，並研究其特性。

原子結構理論的背景

在19世紀，它被廣泛認為是對原子的不可分割的聲明。 大多數科學家認為，一種化學元素的在任何情況下顆粒不能被轉化成其它元素的原子。 這些想法上這是基於一個原子的定義，直到1932年的基礎。 在19世紀後期在科學已經作出的改變了這種看法根本發現。 首先，在1897年英國物理學家約瑟夫·湯姆孫發現了電子。 這一事實從根本上改變科學家的想法對化學元素的不可分割的一部分。

如何證明原子結構複雜

甚至在 電子的發現 ，科學家們一致認為，原子有不收費。 然後，人們發現，電子容易從任何所需的化學元素區分開。 他們可以在火焰中發現，他們是電流的載體，它們的X射線輻射過程中釋放的物質。

但是，如果電子被無一例外所有的一部分，並且帶負電荷的原子，因此，在一個原子有一些顆粒是一定要具有正電荷，否則原子不會電中性的。 為了幫助解開原子的結構有助於物理現象放射性。 它給了原子物理學中的正確定義，然後化學。

在不可見的射線

法國物理學家A.貝克勒爾是第一個描述了一些化學元素，在視覺上不可見的射線的原子發射的現象。 它們電離空氣穿過材料，從而引起照相底片的變黑。 後來，居里和 盧瑟福 發現放射性物質被轉化為其它化學元素（如鈾-镎）的原子。

放射性輻射是不均勻的組合物：α粒子，β粒子，γ射線。 因此，放射性現象證明，元素顆粒的週期表具有複雜的結構。 這一事實造成的原子的定義的修改。 什麼顆粒的原子，通過盧瑟福給予獲得新的科學事實？ 在這個問題的答案是原子的學者提出的核模型，根據該繞帶正電的原子核的電子移動。

矛盾盧瑟福模型

科學家的理論，儘管它的傑出人物，不能客觀地定義原子。 她的研究結果是違背熱力學的基本規律，根據其所有的電子圍繞原子核失去了能量，因為它可能是，遲早要落到他身上。 原子在這種情況下被破壞。 這實際上並非如此，因為從他們所做的化學物質和顆粒，自然界中存在了很長時間。 莫名其妙原子這樣的確定基於盧瑟福的理論，以及通過一個衍射光柵將熱簡單物質時出現的現象。 在同一時間形成的原子光譜後具有線性形狀。 這與原子的盧瑟福模型相衝突，根據該頻譜將必須是連續的。 根據量子力學的概念中，存在於細胞核中的電子不表徵為點對象，以及具有電子雲的形式。

其大部分在核周圍空間中的某些軌跡密度的，並且被認為是在給定時間是一個顆粒的位置。 而且，可以發現，原子，電子被佈置在層。 層的數量可以通過知道週期的數目來確定，其中在週期D. I. Mendeleeva系統的元件。 例如，磷原子含有15的電子和具有三個能量水平。 所述的指示器，其確定的能級的數目被稱為主量子數。

通過實驗確定，電子的能量水平，最靠近核心，具有最低的能量。 每個能量殼分為分層次，和他們，反過來，對軌道。 電子被位於不同軌道具有相同的形式雲（S，P，D，F）。

基於前述內容，可以得出的電子雲的形狀不能是任意的。 它是根據軌道嚴格確定 量子數。 我們還添加了電子到顆粒的狀態也由兩個值確定 - 磁性和自旋量子數。 第一個是基於薛定諤方程和特點我們這個世界的立體感的基礎上的電子雲的空間方位。 第二指示器 - 在其上旋的數目確定繞其軸或逆時針電子的自轉。

中子的發現

通過D.查德威克的工作，在1932年舉行的他們來說，被賦予了化學和物理原子的新定義。 在他們的科學實驗他證明，在切割發生引起的不具有電荷，質量1.008665顆粒釙輻射。 一種新的基本粒子被評為中子。 她的發現及其特性的研究允許蘇聯科學家V. Gapon和Ivanenko創建原子核結構的新理論，含有質子和中子。

根據新的理論，確定該物質具有下面的原子形成化學元素的結構單元，由含質子，中子和電子在其周圍移動的鐵心。 在細胞核中陽性顆粒的數量總是等於在週期系統中的化學元素的序數。

後來日丹諾夫教授在他的實驗證實，硬宇宙輻射的影響下，原子核分裂成質子和中子。 此外，它已被證明，在核持有這些基本粒子的力量，這是非常耗能。 他們的行為在非常短的距離（的10 ^-23厘米量級），稱為核。 正如前面提到的，由國立羅蒙諾索夫能夠給原子的定義，並知道他的科學事實的基礎上的分子。

目前公認考慮以下模型：原子由原子核和電子在其周圍移動在嚴格定義的路徑 - 軌道。 同時電子表現出的粒子和波兩者的性質，即，具有雙重性。 的原子的原子核濃縮幾乎所有它的質量。 它包括與核力量有關的質子和中子組成。

是否有可能要權衡原子

事實證明，每個原子具有質量。 例如，它是氫1,67h10 ^-24的甚至是很難想像小此值。 找對象的重量，不使用磅秤和振盪器，它是一種 碳納米管。 為了計算原子和分子更方便量的重量的相對重量。 它顯示的分子或多於的碳原子，這是1,66h10 ^-27公斤的1/12的原子的多少倍的重量。 相對原子質量的化學元素週期表中給出，和他們沒有尺寸。

科學家們清楚地知道，一個化學元素的原子量 - 是同位素的平均質量數。 它的出現，在一個化學元素的一個單元的性質可以具有不同的質量。 因此，這樣的結構顆粒的相同核的電荷。

科學家們已經發現，同位素在核內中子數不同和細胞核向他們收取相同。 例如，氯原子，具有35質量含有18中子和17的質子，並用37質量 - 20質子和17中子。 許多化學元素同位素的混合物。 例如，簡單的物質如鉀，氬氣，包含在代表3種不同的同位素其組成原子氧。

原子的測定

它有幾種不同的解釋。 考慮什麼是這個詞的意思化學。 如果一種化學元素的原子可以以隔離至少暫時存在，不傾向於形成更複雜的顆粒 - 的分子，那麼我們說，這些物質具有的原子結構。 例如，甲烷的多級氯化反應。 它被廣泛用於有機合成化學的主要鹵衍生物：二氯甲烷，四氯化碳。 據氯分子分裂到具有高反應性的原子。 它們破壞甲烷分子中σ鍵，提供了鏈取代反應。

使用過氧化氫作為消毒劑和漂白劑 - 具有在業界非常重要的化學過程的另一個例子。 在這兩種活細胞發生原子氧作為過氧化氫的裂解產物的測定（通過過氧化氫酶），並且在實驗室中。 原子氧 細菌，真菌和孢子：定性其高抗氧化性能和其摧毀病原體的能力來確定。

如何核膜

之前我們已經發現一種化學元素的結構單元具有複雜的結構。 周圍的帶正電的核顆粒圍繞負電子。 諾貝爾獎玻爾，基於光的量子理論，創建了一個教學，其中，所述表徵和原子的識別如下：電子圍繞原子核移動僅在這種情況下，某些固定路徑不輻射能量。 玻爾，科學家發現微觀世界的粒子，其中包括原子和分子不遵守適用於大型機構的法律 - 對象大世界。

微粒的電子殼層的結構進行了研究量子物理科學家如洪德，泡利Klechkovskii論文。 由於人們得知電子使圍繞原子核的旋轉運動是不混亂，但在特定的固定路徑。 泡利發現，在其每個軌道S，P，D的，F在電子電池的單能級內可以是不超過兩個相反的自旋值+1/2和帶負電荷的粒子 - 1/2。

洪特規則解釋如何填寫電子軌道具有相同的能量水平。

構造原理，也稱為規則N + 1個，解釋填充軌道如何多電子原子（元件5，6，7個循環）。 所有上述的規律性擔任由Dmitriem Mendeleevym產生化學元素的理論基礎。

氧化程度

它是在化學的一個基本概念，並描述在分子中的原子的狀態。 原子的氧化程度的現代定義如下：電荷調節的分子，其是基於一個分子僅具有離子組成的概念計算出原子。

氧化可以用一個整數或小數，一個正，負或零值來表示。 在化學元素的原子最有幾個氧化態。 例如，氮氣是-3，-2，0，1，2，3，4，5。 但這樣的元素，如氟，在其所有的化合物的僅具有一個氧化態等於-1。 如果它提出了一種簡單的物質，零其氧化態。 這種化學物質的量方便使用的物質的分類，並描述其屬性。 在大多數情況下，在建立方程的氧化還原反應中使用的化學物質的氧化程度。

原子的性質

由於量子物理學，原子，這是基於理論Ivanenko和Gapon E，由以下的科學事實補充的現代定義的發現。 原子核的結構過程中的化學反應不被改變。 這個變更只影響固定電子軌道。 它們的結構可以歸因於很多物質的物理和化學性質。 如果電子離開靜止軌道，並且進行到軌道具有較高能量，例如原子被稱為興奮。

應當指出的是，電子不能長時間在這些非核心的軌道。 返回到它的靜止軌道中，電子發射能量的量子。 的化學元素作為電子親和力，電負性，電離能的結構單元的這種特性的研究中，已使科學家不僅限定原子作為基本顆粒縮影，而且還允許他們解釋原子以形成物的穩定和能量更有利的分子狀態的能力，一個可能的結果創建任何類型的穩定的化學鍵：離子，共價，極性和非極性，供體 - 受體（如共價鍵合的物種）和米 etallicheskoy。 後者決定金屬的最重要的物理和化學性質。

通過實驗確定，一個原子的大小可以變化。 所有將取決於其所包含的分子上。 通過X射線衍射分析可以計算出原子間的距離在化學化合物，以及學習半徑結構元件單元。 擁有包含在週期或組化學元素的原子半徑的變化的圖案，所以能夠預測它們的物理和化學性質。 例如，在隨著時間原子核收取其半徑減小（“壓縮原子”），並因此削弱化合物的金屬性質，和非金屬擴增。

因此，原子的結構的知識，可以準確地確定包含在元素週期系統中的所有元件的物理和化學性質。