Электронның заряды теріс

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 9 бет
Таңдаулыға:

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ

ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

РЕФЕРАТ

Тақырыбы : Атом құрылысы

Орындаған: Темешбаева Ж.

Тобы: 1504-11

Қабылдаған: доц. Керимбаева К.

1. Кіріспе

«Атом» грек тілінде «бөлінбейтін» деген мағынаны білдіреді. Былайша айтқанда, атом - заттың химиялық жолмен бөлінбейтін ең ұсақ бөлшегі. Жасанды атомдарды есептемегенде, бүгінгі күні табиғатта әр түрлі 92 атом кездеседі. Бір қызығы, әлемдегі түрлі денелер мен заттардың кез-келгені осы 92 химиялық элементтің атомдарынан тұрады. Ертедегі грек ғалымдарының бірі Демокрит кез-келген зат бөлінбейтін өте ұсақ бөлшектерден тұратынын жорамалдап, ондай бөлшектерді «атомдар» деп атаған. Тіпті олар үнемі қозғалыста болады деп есептеді. Атомдардың бір-бірімен өздігінен әрекеттесу қабілеті туралы ойды Эпикур да айтты. Дегенмен бұл ойшылдардың айтқаны ғылыми тәжірибеге сүйенбегендіктен, көп ғасыр бұл мәселе жабық қалып, тиісінше зерттелмеді. Соңғы ғасырларда ғана физика, химия ғылымдарының дамуымен заттың құрамына қатысты түрлі тәжірибелік зерттеулер қолға алынды. Атап айтқанда, ХIХ ғасырдың басында (1803 ж. ) Джон Дальтон атомистикалық теорияны жандандырып, белгілі химиялық элементтің атомдары бірдей қасиет көрсететінін, ал әртүрлі элементтерге әртүрлі атомдар сәйкес келетінін дәлелдеді. Ол қатты заттар мен сұйықтықтар тәрізді газдардың да ұсақ бөлшектерден тұратынын анықтады. Атомның маңызды сипаттамасы ретінде «атомдық масса» ұғымы қабылданды. Алайда атом әлі де бөлінбейтін бөлшек деп есептелді.

2. Негізгі бөлім

1. АТОМ ТУРАЛЫ ЖАЛПЫ ТҮСІНІК

Атом - химиялық элементтерді құрайтын, олардың өзіне тән ерекшеліктерін сақтайтын ең кішкене бөлшек.

Атом ядродан және осы ядроны айналып тұратын электрондардан құралған.

Ядро протондар мен нейтрондардан құралған. Протон оң заряды бар бөлшек, ал нейтронның заряды жоқ бөлшек. Осы екі бөлшектің массалары шамалас, ал электрон болса нейтроннан 1838 есе жеңіл. Электронның заряды теріс. Электронның заряды табиғатта бар электр зарядтардың ең кішісі, протонның заряды электрондікіне тең, тек таңбасы оң.

Атомның құрамында неше электрон бар болса, сонша протон бар болады. Мысалы сутегінің атомында бір электрон және бір протон бар. Сутегі атомының қорытқы заряды +1 - 1 = 0. Яғни осы атом бейтарап болады. Бұл қағида барлық атомдарға орынды.

Атом ядросының құрамы

Жоғарыда атомның ішінде электрондар, протондар және электрондар бар дедік. Протонды p, нейтронды n ал электрондарды е- деп белгілейді.

Протондар мен нейтрондар электронмен салыстырғанда өте ауыр болғандықтан, атом массасының 99, 95% атом ядросында шоғырланған. Атом ядросының құрамы осындай!

Химиялық элементтің Ar салыстырмалы атомдық массасы оның Z - атомдық нөміріне және N - нейтрондар санының қосындысына тең:

Ar = Z + N

2. АТОМНЫҢ ҚҰРЫЛЫСЫ

Периодтық жүйе периодтық заңның құрылымдық кескіні. Ол 7 периодтан 8 топтан тұратын кесте. Периодтар үлкен және кіші болып бөлінеді. Алғашқы үш период кіші периодтар, олар бір қатардан ғана тұрады, ал үлкен периодтар екі қатардан тұрады.
Бір периодта орналасқан элементтердің энергетикалық деңгейлерінің саны бірдей болғанымен, олардың ядро зарядтарының артуына байланысты ядроның электронды тарту күші артады, сондықтан атом радиустары солдан оңға карай кемидіПериодтарда солдан оңға қарай сыртқы қабаттағы электрондар саны біртіндеп артады, бұл металдық қасиеттің біртіндеп әлсіреп, бейметалдық қасиеттің артуына әкеп соғады. Металдардың сыртқы қабаттарында электрондар саны аз болады, сондықтан олар электрондарын беруге бейім келеді. Ал бейметалдардың сыртқы энергетикалық деңгейлері аяқталуға жақын, сондықтан олар аяқталуға жетпеген электрондарды қосып алуға бейім келеді. Олардың сутекті қосылыстарындағы валенттіліктері қанша электрон қосып алғандығымен анықталады. Бір топта орналасқан элементтердің валенттілік электрондарының саны бірдей болады. Негізгі топша элементтерінің валенттілік электрондары сыртқы энергетикалық деңгейде орналасса, қосымша топша элементтерінікі сыртқы және одан кейінгі деңгейлерде орналасады. Бір топтың элементтерінің қосылыстарындағы жоғары валенттіліктері бірдей болады. Қосымша топша элементтерінің барлығы металдар, олардың көпшілігінің сыртқы қабаттарында екі электрондары бар, сол себепті олардың төменгі валенттіліктері екі, ал жоғарғы валенттілігі топтың нөміріне сәйкес келетін айнымалы валенттілік көрсететін элементтер. Топ бойынша негізгі топшада жоғарыдан төмен қарай атом радиусы өседі, себебі энергетикалық деңгейлер саны артады. Сондықтан соңғы деңгейдегі электрондарды бөліп алуға жұмсалатын энергияның шамасы азаяды, бұл металдық қасиеттің артуына әкеліп соғады. Элементтердің, олардың жай және күрделі қосылыстарының қасиеттерінің өзгеруі элемент атомдарының электрондық құрылысының периодты өзгеруіне байланысты болады.

3. АТОМДАҒЫ ЭЛЕКТРОНДАРДЫҢ КҮЙІ

Атом өте ұсақ бөлшек болғандықтан, ондағы электронның қозғалысы микродүниенің қозғалу заңдылықтарына бағынады. Электрондар ядро сыртындағы кеңістікті біртіндеп толтырады, электрондардың орналасу заңдылықтарын білу элементтің физикалық және химиялық қасиеттерін анықтау үшін қажет. Электрон ядроны одан белгілі бір қашықтықта (энергия қорының шамасына қарай) айналып жүру мүмкіндігі ең жоғары кеңістіктің бөлігі орбиталь - электрондық бұлт деп аталады. Қозғалыстағы электрон бұлтының пішіні әр түрлі болады: шар тәрізді, олар s әрпімен белгіленеді. р-электрондар гантель тәрізді, олардан басқа d - деңгейшелері де болады. Химиялық әдебиеттерде s-орбитальді s-деңгейше, р-орбитальді р-деңгейше деп те атайды. s-орбиталь кеңістікте бір түрде ғана орналасады, оны бір кванттық ұяшықпен, ал р-орбиталь кеңістікте үш түрлі (х, у, z бағыттарында) орналаса алатындықтан оны үш кванттық ұяшықпен белгілейді. Енді элементтердің электрондарының орналасуын көрсететін формулаларына көшейік. Сутек атомында бір ғана электрон бар, ол бірінші энергетикалық деңгейде s-деңгейшеде орналасқан, олай болса сутек атомының электрондық формуласы 1s ¹ болады, ал гелий атомыныкі - ls ² . Атомда электрондар ядроны айнала қозғалуынан басқа өз білігінен де айнала алады, Жердің Күнді айналуымен бірге өз білігінен де айналатыны сияқты. Электронның өз білігінен айналуын спин деп атайды, электрон сағат тілінің қозғалыс бағытымен немесе оған қарама-карсы бағытта қозғалады, ол формулада бір кванттық ұяшыкта екі электронды орналастырғанда бағдаршаларды қарама-қарсы жазу арқылы көрсетіледі. Мысалы: H 1s ¹ дара бір электрон болса, ал гелий атомында 1 s ² . Осындай формулалар атомның электронды-құрылымдық формуласы деп аталады.

4. ATOM - КҮРДЕЛІ БӨЛШЕК

XIX ғасырдың аяғына дейін атом бөлінбейді деп келді. Дегенмен сол кездегі ғылым мен техниканың дамуы, сондай-ақ кейбір тәжірибе нәтижелері атом бөлінбейді деген үғымның дұрыстығына күмән келтіруге дәлелдер болып табылды. Оның ішінде Д. И. Менделеев ашқан периодтық заң да бар. Соған орай Д. И. Мснделеев кезінде былай деген: “Қазір жай заттардың атомдарының күрделілігін дәлелдеуге мүмкіндік жоқ . . . , біздің бөлінбейді деп отырған бөлшегіміз (атом) -тек химиялық жолмен бөлінбеуі мүмкін . . . ”. Осыған қарағанда Д. И. Менделеев сол кездің өзінде-ақ атомдардың күрделі екендігін болжаған. Енді атомның күрделі екенін дәлелдейтін тәжірибелерге қысқаша тоқталайық. Атомның кішкене бөлшектерден тұратындығына алғаш ой салған электролиз, газдар арқылы электр тогының өтуі жөне радиоактивтілік құбылысы еді. Aтом құрамында электрон бар екенінің тағы бір дәлелі катод сәулесі еді. Бұл сәуле сиретілген газдар арқылы электр тогын өткізген кезде түзіледі. Теріс электрод -катодтан анодқа қарай бағытталғандықтан сәулені катод сәулесі деп атаған. Ол сәуле жолына қойылған зырылдауықты айналдырып, магнит өрісінде бағытын оң жаққа өзгертеді. Осы қасиеттеріне сүйене отырып оның теріс зарядты бөлшек - электрон ағымы екендігі, массасының 9, 1 • 10-28 г немесе сутегі атомының 1/1837 бөлігіндей екендігі табылды. Электрондар металдан тек сиретілген газда ғана бөлініп қоймайды. Олар металды қатты қыздырғанда, сілтілік металдарға күн сәулесі түскен кезде де бөлінеді. Атомдардың өте кішкене бөлшектерден тұратыны радио- активтілік құбылысының ашылуына байланысты өз дәлелін тапты. Француз ғалымы Анри Беккерель 1896 жылы уран және оның қосылыстарының, көзге көрінбейтін фотопластинаға әсер ететін және ауаны иондайтын сәуле бөлетінін байқады. Осы құбылысты Мария Склодовская-Кюри және Пьер Кюри тереңірек зерттеп, екі жаңа элемент ашты. Оның бірін полоний деп Мария Кюридің Отаны Польшаға арнап, екіншісін радий (сәуле) деп атады. Зерттеулер полоний мен радийдің радиоактивтілік қасиеті урандікінен жоғары екендігін көрсетті. Сонымен қатар басқа да элементтердің радиоактивтік қасиеті бар екендігі байқалды. Бұл элементтер радиоактивті элементтер деп аталды.

5. АТОМ ҚҰРЫЛЫСЫ ЖАЙЫНДА АЛҒАШҚЫ ТЕОРИЯЛАР

Атомдар оң зарядты иондар мен теріс зарядты электрондардан тұратыны және құрылысы күрделі екендігі белгілі болғаннан соң ғалымдар атом құрылысы теориясын ойластырды. Ол жөнінде алғашқы қадам жасаған ағылшын ғалымы Дж. Томсон еді. Ол 1903 жылы атом құрылысының статикалық немесе электрондық-иондық теориясын ұсынды. Бұл теория бойынша атом оң зарядты сфера тәрізді бөлшек, оның ішінде оң зарядты теңестіріп тұратын теріс зарядты электрон орналасқан. Электрон да, сфера да үздіксіз тербелісте болады. Ұқсас атомдардың сфера құрамы да ұқсас болады. 1911 жылы ағылшын ғалымы Э. Резерфорд атом құрылысының динамикалық немесе ядролық теориясын үсынды. Бұл теорияны ол a - бөлшегімен металл плаетинаны атқылау кезінде a - бөлшегінің сейілуіне негіздеді. Металл пластинаны a - бөлшегімен атқылау кезінде көпшілік бөлшек ешбір кедергісіз металл пластинадан өтіп отырған. Aтом- бейтарап бөлшек. Сондықтан атомдағы оң және теріс зарядтар өзара тең. болады. Атомның оң заряды (ядро заряды) онын периодтық жүйедегі рет номеріне тең екендігі білінді. Сонымен, элемент рет номері оның ядро зарядын және айналып жүрген электрон санын көрсетеді. Рет номердің физикалық мәні, міне, осында. Атомның тұрақтылығын түсіндіру үшін Дания ғалымы Н. Бор үш постулат ұсынды:

1. Электрон ядроны кез келген орбитамен емес, оның энергиясына сай тұрақты (стационар) орбита бойымен айналады. Стационар орбитада электрон айналып жүрген кезде энергия бөлінбейді не сіңірілмейді.

2. Электрон бір стационар орбитадан екінші стационар орбитаға өткен кезде энергия бөлінеді не сіңіріледі.

3. Энергия үздіксіз емес, тек белгілі бір порция квант түрінде бөлінеді не сіңіріледі.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.