Atomisäteiden määrittämiseen liittyy myös joitain ongelmia. Ensinnäkin atomi ei ole pallo, jolla on tiukasti määritelty pinta ja säde. Muista, että atomi on ydin, jota ympäröi elektronipilvi. Todennäköisyys havaita elektroni etäisyydellä ytimestä kasvaa vähitellen tiettyyn maksimiin ja laskee sitten vähitellen, mutta tulee yhtä suureksi kuin nolla vain äärettömän suurella etäisyydellä. Toiseksi, jos valitsemme kuitenkin jonkin ehdon säteen määrittämiseksi, sellaista sädettä ei silti voida mitata kokeellisesti.

Kokeessa on mahdollista määrittää vain ytimien väliset etäisyydet eli sidospituudet (ja silloinkin tietyin kuvan 2.21 otsikossa esitetyin varauksin). Niiden määrittämiseen käytetään röntgendiffraktioanalyysiä tai elektronidiffraktiomenetelmää (elektronidiffraktioon perustuvaa). Atomin säteen oletetaan olevan puolet identtisten atomien pienimmästä ytimien välisestä etäisyydestä.

Van der Waalsin säteet. Sitoutumattomille atomeille puolta pienimmästä ytimien välisestä etäisyydestä kutsutaan van der Waalsin säteeksi. Tämä määritelmä on havainnollistettu kuvassa. 2.22.

Riisi. 2.21. Linkin pituus. Koska molekyylit värähtelevät jatkuvasti, ytimien välisellä etäisyydellä tai sidoksen pituudella ei ole kiinteää arvoa. Tämä kuva kuvaa kaavamaisesti yksinkertaisen diatomisen molekyylin lineaarista värähtelyä. Värähtelyt tekevät mahdottomaksi määritellä sidoksen pituutta yksinkertaisesti kahden sitoutuneen atomin keskipisteiden väliseksi etäisyydeksi. Tarkempi määritelmä näyttää tältä: sidoksen pituus on sitoutuneiden atomien välinen etäisyys mitattuna kahden atomin massakeskipisteiden välillä ja joka vastaa sidoksen vähimmäisenergiaa. Minimienergia on esitetty Morse-käyrällä (katso kuva 2.1).

Taulukko 2.6. Hiilen ja rikin allotrooppien tiheydet Taulukko 2.7. Hiili-hiilisidoksen pituus

kovalenttiset säteet.Kovalenttinen säde määritellään puoleksi ytimien välisestä etäisyydestä (sidoksen pituudesta) kahden identtisen atomin välillä, jotka ovat sitoutuneet toisiinsa kovalenttisella sidoksella.(Kuva 2.22, b). Otetaan esimerkkinä kloori-Cl2-molekyyli, jonka sidoksen pituus on 0,1988 nm. Kloorin kovalenttisäteen oletetaan olevan 0,0944 nm.

Kun tiedetään yhden alkuaineen atomin kovalenttinen säde, voidaan laskea toisen alkuaineen atomin kovalenttinen säde. Esimerkiksi kokeellisesti vahvistettu C-Cl-sidoksen pituuden arvo CH3Cl:ssa on 0,1767 nm. Vähentämällä tästä arvosta kloorin kovalenttinen säde (0,0994 nm), huomaamme, että hiilen kovalenttinen säde on 0,0773 nm. Tämä laskentamenetelmä perustuu additiivisuusperiaatteeseen, jonka mukaan atomisäteet noudattavat yksinkertaista summauslakia. Siten C-Cl-sidoksen pituus on hiilen ja kloorin kovalenttisten säteiden summa. Additiivisuusperiaate koskee vain yksinkertaisia ​​kovalenttisia sidoksia. Kaksois- ja kolmoiskovalenttiset sidokset ovat lyhyempiä (taulukko 2.7).

Yksinkertainen pituus kovalenttisidos riippuu myös sen ympäristöstä molekyylissä. Esimerkiksi pituus C-H-sidokset vaihtelee 0,1070 nm:stä trisubstituoidussa hiiliatomissa 0,115 nm:iin CH3CN-yhdisteessä.

metalliset säteet. Metallisäteen oletetaan olevan puolet viereisten ionien välisestä ytimien välisestä etäisyydestä kristallihila metallia (kuva 2.22, c). Termi atomisäde viittaa yleensä ei-metallisten alkuaineiden atomien kovalenttiseen säteeseen, ja termi metallisäde viittaa metallisten alkuaineiden atomeihin.

Ionisäteet. Ionisäde on toinen kiteisen ioniyhdisteen (suolan) vierekkäisten monoatomisten (yksinkertaisten) ionien välisen ytimien välisen etäisyyden kahdesta osasta. Ionisäteen määrittämiseen liittyy myös huomattavia ongelmia, koska kokeellisesti mitataan ionien välisiä etäisyyksiä, ei itse ionisäteitä. Interionien väliset etäisyydet riippuvat ionien pakkauksesta kidehilassa. Kuvassa 2.23 esittää kolme mahdollista tapaa pakata ioneja kidehilassa. Valitettavasti kokeellisesti mitatut interioniset etäisyydet

Riisi. 2.23. Ionisäteet, c-anionit ovat kosketuksessa toistensa kanssa, mutta kationit eivät ole kosketuksissa anionien kanssa; b-kationit ovat kosketuksissa anionien kanssa, mutta anionit eivät ole kosketuksissa toistensa kanssa; ehdollisesti hyväksyttyyn ionijärjestelyyn, jossa kationit ovat kosketuksissa anionien kanssa ja anionit ovat kosketuksissa toistensa kanssa. Etäisyys a määritetään kokeellisesti. Se otetaan kaksinkertaisena anionin säteenä. Tämä mahdollistaa interionietäisyyden b laskemisen, joka on anionin ja kationin säteiden summa. Kun tiedetään interionietäisyys b, voidaan laskea kationin säde.

emme anna meidän arvioida, mikä näistä kolmesta pakkausmenetelmästä todella suoritetaan kussakin tapauksessa. Ongelmana on löytää suhde, jolla ionien välinen etäisyys pitäisi jakaa kahteen osaan, jotka vastaavat kahden ionin säteitä, eli päättää, mihin toinen ioni itse asiassa päättyy ja missä toinen alkaa. Kuten esimerkiksi kuvasta näkyy. 2.12, suolojen elektronitiheyskartat eivät myöskään mahdollista tämän ongelman ratkaisemista. Tämän vaikeuden voittamiseksi yleensä oletetaan, että: 1) ionien välinen etäisyys on kahden ionisäteen summa, 2) ionit ovat pallomaisia ​​ja 3) vierekkäiset pallot ovat kosketuksissa toisiinsa. Viimeinen oletus vastaa kuvassa 2 esitettyä ionipakkausmenetelmää. 2.23e Jos yksi ionisäde tunnetaan, voidaan muita ionisäteitä laskea summausperiaatteen perusteella.

Säteen sovitus erilaisia ​​tyyppejä. Taulukossa. 2.8 näyttää erityyppisten säteiden arvot 3. jakson kolmelle elementille. On helppo nähdä, että suurimmat arvot kuuluvat anionin ja van der Waalsin säteille. Kuvassa 11.9 vertaa ionien ja atomien kokoa kaikille 3. jakson alkuaineille argonia lukuun ottamatta. Atomien koot määräytyvät niiden kovalenttisten säteiden mukaan. On huomattava, että kationit ovat pienempiä kuin atomit ja anionit ovat suurempia kuin samojen alkuaineiden atomit. Kaikentyyppisten säteiden kunkin elementin pienin arvo kuuluu aina kationiselle säteelle.

Taulukko 2.8. Eri tyyppisten atomisäteiden vertailu

Kokeellinen määritelmä. Useita kokeellisia menetelmiä käytetään yksinkertaisten molekyylien ja moniatomisten ionien muodon määrittämiseen, tai pikemminkin sidospituuksiin ja sidoskulmiin (sidosten välisiin kulmiin). Näitä ovat mikroaaltospektroskopia sekä menetelmät röntgensäteiden diffraktion (röntgendiffraktioanalyysi), neutronien (neutronografia) tai elektronien (elektronografia) tutkimiseksi. Seuraavassa luvussa kerrotaan, kuinka kiderakenne voidaan määrittää röntgendiffraktiolla. Kaasufaasissa olevien yksinkertaisten molekyylien muodon määrittämiseen käytetään kuitenkin yleensä elektronidiffraktiota (menetelmä elektronidiffraktion tutkimiseen). Tämä menetelmä perustuu elektronien aaltoominaisuuksien käyttöön. Elektronisuihku johdetaan tutkittavan kaasun näytteen läpi. Kaasumolekyylit sirottavat elektroneja ja tuloksena on diffraktiokuvio. Sitä analysoimalla voidaan määrittää molekyylien sidospituudet ja sidoskulmat. Tämä menetelmä on samanlainen kuin röntgensäteiden sironnan muodostaman diffraktiokuvion analysoinnissa käytetty menetelmä.

Atomi-ionit; niillä on merkitystä molekyyleissä tai kiteissä näitä atomeja tai ioneja edustavien pallojen säteillä. Atomisäteet mahdollistavat ytimien välisten (atomien välisten) etäisyyksien arvioinnin molekyyleissä ja kiteissä.

Eristetyn atomin elektronitiheys pienenee nopeasti, kun etäisyys ytimeen kasvaa, joten atomin säde voitaisiin määritellä sen pallon säteeksi, jossa pääosa (esim. 99 %) elektronitiheydestä on keskitetty. Ydinvälisten etäisyyksien arvioimiseksi osoittautui kuitenkin helpommaksi tulkita atomisäteet eri tavalla. Tämä johti erilaisiin atomisäteiden määritelmiin ja järjestelmiin.

X-atomin kovalenttinen säde määritellään puoleksi yksinkertaisen X-X-kemiallisen sidoksen pituudesta. Joten halogeeneille kovalenttiset säteet lasketaan ytimien välisestä tasapainoetäisyydestä X 2 -molekyylissä, rikille ja seleenille - S8- ja Se8-molekyyleissä, hiilelle - timanttikiteessä. Poikkeuksena on vetyatomi, jonka kovalenttisen atomisäteen oletetaan olevan 30 pm, kun taas puolet ytimien välisestä etäisyydestä H2-molekyylissä on 37 pm. Kovalenttisen sidoksen omaavien yhdisteiden kohdalla additiivisuusperiaate täyttyy pääsääntöisesti (X-Y-sidoksen pituus on suunnilleen sama kuin X- ja Y-atomien atomisäteiden summa), mikä mahdollistaa sidosten pituuksien ennustamisen. polyatomisissa molekyyleissä.

Ionisäteet määritellään arvoiksi, joiden summa ioniparille (esimerkiksi X + ja Y -) on yhtä suuri kuin lyhin ytimien välinen etäisyys vastaavissa ionikiteissä. On olemassa useita ionisäteiden järjestelmiä; järjestelmät eroavat yksittäisten ionien numeerisissa arvoissa riippuen siitä, mikä säde ja mikä ioni otetaan muiden ionien säteiden laskennan perustaksi. Esimerkiksi Paulingin mukaan tämä on O 2- ionin säde otettuna 140 pm; Shannonin mukaan - saman ionin säde otettuna 121 pm. Näistä eroista huolimatta erilaiset järjestelmät ytimien välisten etäisyyksien laskemiseksi ionikiteissä johtavat suunnilleen samoihin tuloksiin.

Metalliset säteet määritellään puoleksi lyhyimmästä etäisyydestä atomien välillä metallin kidehilassa. Metallirakenteille, jotka eroavat tiivistetyypistä, nämä säteet ovat erilaisia. Eri metallien atomisäteiden arvojen läheisyys toimii usein osoituksena siitä, että nämä metallit voivat muodostaa kiinteitä liuoksia. Säteiden additiivisuus mahdollistaa metallienvälisten yhdisteiden kidehilojen parametrien ennustamisen.

Van der Waalsin säteet määritellään suureiksi, joiden summa on yhtä suuri kuin etäisyys, jonka kaksi eri molekyylien kemiallisesti toisiinsa liittymätöntä atomia voivat lähestyä, tai eri ryhmiä saman molekyylin atomeja. Keskimäärin van der Waalsin säteet ovat noin 80 pm suurempia kuin kovalenttiset säteet. Van der Waalsin säteitä käytetään tulkitsemaan ja ennustamaan molekyylien konformaatioiden stabiilisuutta ja molekyylien rakenteellista järjestystä kiteissä.

Lit .: Housecroft K., Constable E. Modern Course yleinen kemia. M., 2002. T. 1.

Atomisäteiden määrittämiseen liittyy myös joitain ongelmia. Ensinnäkin atomi ei ole pallo, jolla on tiukasti määritelty pinta ja säde. Muista, että atomi on ydin, jota ympäröi elektronipilvi. Todennäköisyys havaita elektroni etäisyydellä ytimestä kasvaa vähitellen tiettyyn maksimiin ja laskee sitten vähitellen, mutta tulee yhtä suureksi kuin nolla vain äärettömän suurella etäisyydellä. Toiseksi, jos valitsemme kuitenkin jonkin ehdon säteen määrittämiseksi, sellaista sädettä ei silti voida mitata kokeellisesti.

Kokeessa on mahdollista määrittää vain ytimien väliset etäisyydet eli sidosten pituudet (ja silloinkin tietyin kuvan 2.21 otsikossa esitetyin varauksin). Niiden määrittämiseen käytetään röntgendiffraktioanalyysiä tai elektronidiffraktiomenetelmää (elektronidiffraktioon perustuvaa). Atomin säteen oletetaan olevan puolet identtisten atomien pienimmästä ytimien välisestä etäisyydestä.

Van der Waalsin säteet. Sitoutumattomille atomeille puolta pienimmästä ytimien välisestä etäisyydestä kutsutaan van der Waalsin säteeksi. Tämä määritelmä on havainnollistettu kuvassa. 2.22.

Riisi. 2.21. Linkin pituus. Koska molekyylit värähtelevät jatkuvasti, ytimien välisellä etäisyydellä tai sidoksen pituudella ei ole kiinteää arvoa. Tämä kuva kuvaa kaavamaisesti yksinkertaisen diatomisen molekyylin lineaarista värähtelyä. Värähtelyt tekevät mahdottomaksi määritellä sidoksen pituutta yksinkertaisesti kahden sitoutuneen atomin keskipisteiden väliseksi etäisyydeksi. Tarkempi määritelmä näyttää tältä: sidoksen pituus on sitoutuneiden atomien välinen etäisyys mitattuna kahden atomin massakeskipisteiden välillä ja joka vastaa sidoksen vähimmäisenergiaa. Minimienergia on esitetty Morse-käyrällä (katso kuva 2.1).

Riisi. 2.22. Atomisäteet, a - van der Waalsin säde; b - kovalenttinen säde; c - metallisäde.

kovalenttiset säteet. Kovalenttinen säde määritellään puoleksi ytimien välisestä etäisyydestä (sidoksen pituudesta) kahden identtisen atomin välillä, jotka ovat sitoutuneet toisiinsa kovalenttisella sidoksella (Kuva 2.22, b). Otetaan esimerkkinä kloorimolekyyli, jonka sidoksen pituus on 0,1988 nm. Kloorin kovalenttisäteen oletetaan olevan 0,0944 nm.

Kun tiedetään yhden alkuaineen atomin kovalenttinen säde, voidaan laskea toisen alkuaineen atomin kovalenttinen säde. Esimerkiksi sidoksen pituuden kokeellisesti määritetty arvo on 0,1767 nm. Vähentämällä tästä arvosta kloorin kovalenttinen säde (0,0994 nm), huomaamme, että hiilen kovalenttinen säde on 0,0773 nm. Tämä laskentamenetelmä perustuu additiivisuusperiaatteeseen, jonka mukaan atomisäteet noudattavat yksinkertaista summauslakia. Siten sidoksen pituus on hiilen ja kloorin kovalenttisten säteiden summa. Additiivisuusperiaate koskee vain yksinkertaisia ​​kovalenttisia sidoksia. Kaksois- ja kolmoiskovalenttiset sidokset ovat lyhyempiä (taulukko 2.7).

Yksinkertaisen kovalenttisen sidoksen pituus riippuu myös sen ympäristöstä molekyylissä. Esimerkiksi sidoksen pituus vaihtelee 0,1070 nm:stä trisubstituoidussa hiiliatomissa 0,115 nm:iin yhdisteessä

metallisäteet. Metallin säteen oletetaan olevan puolet metallikidehilan viereisten ionien välisestä ytimien välisestä etäisyydestä (kuva 2.22, c). Termi atomisäde viittaa yleensä ei-metallisten alkuaineiden atomien kovalenttiseen säteeseen, kun taas termi metallisäde viittaa metallisten alkuaineiden atomeihin.

Ionisäteet. Ionisäde on toinen kiteisen ioniyhdisteen (suolan) vierekkäisten monoatomisten (yksinkertaisten) ionien välisen ytimien välisen etäisyyden kahdesta osasta. Ionisäteen määrittämiseen liittyy myös huomattavia ongelmia, koska kokeellisesti mitataan ionien välisiä etäisyyksiä, ei itse ionisäteitä. Interionien väliset etäisyydet riippuvat ionien pakkauksesta kidehilassa. Kuvassa 2.23 esittää kolme mahdollista tapaa pakata ioneja kidehilassa. Valitettavasti kokeellisesti mitatut interioniset etäisyydet

Riisi. 2.23. Ionisäteet, a - anionit ovat kosketuksessa toistensa kanssa, mutta kationit eivät ole kosketuksissa anionien kanssa; b - kationit ovat kosketuksissa anionien kanssa, mutta anionit eivät ole kosketuksissa toistensa kanssa; c - ehdollisesti hyväksytty ionien järjestely, jossa kationit ovat kosketuksissa anionien kanssa ja anionit ovat kosketuksissa toistensa kanssa. Etäisyys a määritetään kokeellisesti. Se otetaan kaksinkertaisena anionin säteenä. Tämä mahdollistaa interionietäisyyden b laskemisen, joka on anionin ja kationin säteiden summa. Kun tiedetään interionietäisyys b, voidaan laskea kationin säde.

emme anna meidän arvioida, mikä näistä kolmesta pakkausmenetelmästä todella suoritetaan kussakin tapauksessa. Ongelmana on löytää suhde, jolla ionien välinen etäisyys pitäisi jakaa kahteen osaan, jotka vastaavat kahden ionin säteitä, eli päättää, mihin toinen ioni itse asiassa päättyy ja missä toinen alkaa. Kuten esimerkiksi kuvasta näkyy. 2.12, suolojen elektronitiheyskartat eivät myöskään mahdollista tämän ongelman ratkaisemista. Tämän vaikeuden voittamiseksi yleensä oletetaan, että: 1) ionien välinen etäisyys on kahden ionisäteen summa, 2) ionit ovat pallomaisia ​​ja 3) vierekkäiset pallot ovat kosketuksissa toisiinsa. Viimeinen oletus vastaa kuvassa 2 esitettyä ionipakkausmenetelmää. 2.23, c. Jos yksi ionisäde tunnetaan, voidaan muita ionisäteitä laskea summausperiaatteella.

Erityyppisten säteiden vertailu. Taulukossa. 2.8 näyttää erityyppisten säteiden arvot 3. jakson kolmelle elementille. On helppo nähdä, että suurimmat arvot kuuluvat anionin ja van der Waalsin säteille. Kuvassa 11.9 vertaa ionien ja atomien kokoa kaikille 3. jakson alkuaineille argonia lukuun ottamatta. Atomien koot määräytyvät niiden kovalenttisten säteiden mukaan. On huomattava, että kationit ovat pienempiä kuin atomit ja anionit ovat suurempia kuin samojen alkuaineiden atomit. Kaikentyyppisten säteiden kunkin elementin pienin arvo kuuluu aina kationiselle säteelle.

Taulukko 2.8. Eri tyyppisten atomisäteiden vertailu

Harkitse suhdetta alkuaineiden sijainnin välillä jaksollisessa järjestelmässä ja kemiallisten alkuaineiden ominaisuuksien välillä, kuten atomin säde ja elektronegatiivisuus.

Atomisäde on arvo, joka osoittaa atomin elektronikuoren koon. Tämä on erittäin tärkeä määrä, josta kemiallisten alkuaineiden atomien ominaisuudet riippuvat. Pääalaryhmissä, kun atomiytimen varaus kasvaa, elektronisten tasojen lukumäärä kasvaa, joten atomisäde kasvaa sarjanumeron kasvaessa pääalaryhmissä.

Ajoittain kemiallisen alkuaineen atomin ytimen varaus lisääntyy, mikä johtaa ulkoisten elektronien vetovoiman lisääntymiseen ytimeen. Lisäksi ytimen varauksen kasvaessa elektronien määrä ulkotasolla kasvaa, mutta elektronisten tasojen määrä ei kasva. Nämä kuviot johtavat elektronikuoren puristumiseen ytimen ympärillä. Siksi atomisäde pienenee sarjanumeron kasvaessa jaksoissa.

Esimerkiksi, järjestämme kemialliset alkuaineet O, C, Li, F, N atomisäteiden laskevaan järjestykseen. Kemialliset alkuaineet on annettu toisessa jaksossa. Jossain vaiheessa atomisäteet pienenevät sarjanumeron kasvaessa. Siksi nämä kemialliset alkuaineet on kirjoitettava niiden sarjanumeroiden nousevassa järjestyksessä: Li, C, N, O, F.

Alkuaineiden ja niiden muodostamien aineiden ominaisuudet riippuvat valenssielektronien lukumäärästä, joka on yhtä suuri kuin ryhmänumero jaksollisessa taulukossa.

Valmiit energiatasot sekä ulompi taso, joka sisältää kahdeksan elektronia, ovat lisänneet vakautta. Tämä selittää heliumin, neonin ja argonin kemiallisen inertin: ne eivät pääse sisään kemialliset reaktiot. Kaikkien muiden kemiallisten alkuaineiden atomeilla on taipumus luovuttaa tai saada elektroneja niin, että niiden elektronikuori on vakaa, kun taas ne muuttuvat varautuneiksi hiukkasiksi.

Elektronegatiivisuus- tämä on yhdisteissä olevan atomin kyky vetää puoleensa valenssielektroneja, eli elektroneja, joiden kautta kemialliset sidokset atomien välillä. Tämä ominaisuus johtuu siitä, että atomeilla on taipumus täydentää ulkoinen elektronikerros ja saada energeettisesti suotuisa inerttikaasukonfiguraatio - 8 elektronia.

Elektronegatiivisuus riippuu atomiytimen kyvystä vetää puoleensa elektroneja ulommalta energiatasolta. Mitä voimakkaampi tämä vetovoima, sitä suurempi elektronegatiivisuus. Ulkoisen energiatason elektronien vetovoima on sitä suurempi, mitä pienempi atomisäde. Siksi elektronegatiivisuuden muutos jaksoissa ja pääalaryhmissä on päinvastainen kuin atomisäteiden muutos. Siksi pääalaryhmissä elektronegatiivisuus pienenee sarjanumeron kasvaessa. Jaksoissa, jolloin sarjanumero kasvaa, elektronegatiivisuus kasvaa.

Esimerkiksi, Järjestä kemialliset alkuaineet Br, F, I, Cl kasvavaan elektronegatiivisuuteen. Annetut kemialliset alkuaineet kuuluvat seitsemännen ryhmän pääalaryhmään. Pääalaryhmissä elektronegatiivisuus pienenee sarjanumeron kasvaessa. Siksi nämä kemialliset alkuaineet on kirjoitettava niiden sarjanumeroiden mukaan laskevassa järjestyksessä: I, Br, Cl, F.

Alla säde atomi tietyn ytimen välinen etäisyys atomi ja sen kauimpana elektroniradalla. Tähän mennessä yleisesti hyväksytty ydinsäteen mittayksikkö on pikometri (pm). Määritä säde atomi aika helppo.

Tarvitset

• Mendelejevin jaksollinen järjestelmä

Ohje

1. Ensinnäkin käsillä pitäisi olla tavallinen jaksollinen taulukko, jossa kaikki yhteiskunnan tuntemat kemialliset alkuaineet on järjestetty järjestykseen. Tämän taulukon löytäminen on erittäin helppoa mistä tahansa kemian hakuteoksesta, koulun oppikirja, tai voit ostaa sen erikseen, lähimmästä kirjakaupasta.

2. Kaikkien kemiallisten elementtien oikeassa yläkulmassa on sen sarjanumero. Tämä luku on täysin sama kuin ydinvoima säde annettu atomi .

3. Oletetaan, että kloorin (Cl) atomiluku on 17. Tämä tarkoittaa, että etäisyys ytimestä atomi kloorin kauimmaiselle stabiilin elektronin liikeradalle on 17 pm. Jos on tarpeen havaita ydinsäteen lisäksi myös elektronien erottuminen elektroniradalla, nämä tiedot voidaan alleviivata numerosarakkeesta, joka sijaitsee kemiallisen alkuaineen nimen oikealla puolella.

Maaplaneetan rakenteessa erotetaan ydin, vaippa ja kuori. Ydin on keskiosa, joka sijaitsee erityisen kaukana pinnasta. Vaippa sijaitsee kuoren alla ja yläpuolella ytimiä. Lopuksi, kuori on planeetan ulompi kova kuori.

Ohje

1. Yksi ensimmäisistä, jotka ehdottivat olemassaoloa ytimiä Brittiläinen kemisti ja fyysikko Henry Cavendish 1700-luvulla. Hän pystyi laskemaan Maan massan ja keskimääräisen tiheyden. Hän vertasi maan tiheyttä pinnalla olevien kivien tiheyteen. Todettiin, että pintatiheys on paljon keskimääräistä pienempi.

2. Saksalainen seismologi E. Wiechert vahvisti olemassaolon ytimiä Maata vuonna 1897. Merentakainen geofyysikko B. Guttenberg vuonna 1910 määritti esiintymissyvyyden ytimiä- 2900 km. Tutkijoiden mukaan ydin koostuu raudan, nikkelin ja muiden raudan affiniteettia omaavien alkuaineiden seoksesta: kulta, hiili, koboltti, germanium ja muut.

3. Keski säde ytimiä on 3500 kilometriä. Lisäksi rakennuksessa ytimiä Maa lähettää kiinteän sisäytimen, jolla on säde noin 1300 kilometriä ja nestemäinen ulkoinen säde ohm noin 2200 kilometriä. Keskustassa ytimiä lämpötila saavuttaa 5000 astetta. massa- ytimiä arviolta noin 2 10 ^ 24 kg.

4. Planeettojen rakenteen ja atomin rakenteen välille on sallittua vetää rinnakkaisuus. Atomissa annetaan myös keskusosa - ydin, ja päämassa on keskittynyt ytimeen. Ydinytimien koot ovat useita femtometrejä (lat. femto - 15). Etuliite "femto" tarkoittaa kertomista kymmenellä miinus viidenteentoista potenssiin. Siten atomin ydin on 10 tuhatta kertaa pienempi kuin itse atomi ja 10 ^ 21 kertaa pienempi kuin koko ytimiä Maapallo.

5. Arvostaakseen säde käyttää epäsuoria geokemiallisia ja geofysikaalisia menetelmiä. Atomin tapauksessa tarkastellaan raskaiden ytimien hajoamista, ei niinkään geometrista. säde, kuinka monta säde ydinvoimien toimia. Rutherford esitti idean atomin planeettarakenteesta. Yhdistetty massa ytimiä alkaen säde eikä se ole lineaarinen.

Liittyvät videot

Sen määrittämiseksi massa- atomi, etsi monoatomisen aineen moolimassa jaksollisen taulukon avulla. Tämän jälkeen jaa tämä massa Avogadro-luvulla (6,022 10 ^ (23)). Tämä on atomin massa yksiköissä, joissa moolimassa mitattiin. Kaasun atomin massa löytyy sen tilavuudesta, joka on helppo mitata.

Tarvitset

• Aineen atomin massan määrittämiseksi ota jaksollinen järjestelmä, mittanauha tai viivain, painemittari, lämpömittari.

Ohje

1. Atomin massan määrittäminen kiinteä runko tai nesteet Määrittääksesi aineen atomin massan, määritä sen luonne (mistä atomeista se koostuu). Etsi jaksollisesta taulukosta solu, joka kuvaa vastaavaa elementtiä. Etsi tämän aineen yhden moolin massa grammoina tässä solussa olevaa moolia kohden (tämä luku vastaa atomin massaa ydinmassayksiköissä). Jaa aineen moolimassa 6,022 10^(23) (Avogadron luku), tuloksena saadaan tämän aineen atomin massa grammoina. Atomin massa voidaan määrittää toisella menetelmällä. Tätä varten kerrotaan aineen ydinmassa jaksollisessa taulukossa otettuna ydinmassayksiköissä luvulla 1,66 10^(-24). Laske yhden atomin massa grammoina.

2. Kaasuatomin massan määrittäminen Mikäli astiassa on luonteeltaan tuntematon kaasu, määritä sen massa grammoina punnitsemalla tyhjä astia ja kaasuastia ja selvitä niiden massojen ero. Mittaa myöhemmin astian tilavuus viivaimen tai mittanauhan tuella, lisälaskelmilla tai muilla tavoilla. Ilmoita tulos kuutiometreinä. Mittaa painemittarilla astian sisällä olevan kaasun paine pascaleina ja mittaa sen lämpötila lämpömittarilla. Jos lämpömittarin asteikko on kalibroitu Celsius-asteina, määritä lämpötila-arvo kelvineinä. Tee tämä lisäämällä numero 273 lämpömittarin asteikon lämpötila-arvoon.

3. Kaasumolekyylin massan määrittämiseksi kerro tietyn kaasutilavuuden massa sen lämpötilalla ja luvulla 8,31. Jaa tulos kaasun paineen, sen tilavuuden ja Avogadron luvulla 6,022 10 ^ (23) (m0 \u003d m 8,31 T / (P V NA)). Tuloksena on kaasumolekyylin massa grammoina. Siinä tapauksessa, että tiedetään, että kaasumolekyyli on kaksiatominen (kaasu ei ole inertti), jaa saatu luku kahdella. Kerrotaan kokonaissumma luvulla 1,66 10 ^ (-24) on mahdollista saada sen ydinmassa ydinmassana yksikköä ja määritä kaasun kemiallinen kaava.

Liittyvät videot

Huomautus!
Jaksollisen järjestelmän ansiosta on erittäin helppoa havaita ydinsäteen lisäksi jonkin tai toisen elementin ydinmassa, molekyylipaino, jakso ja sarja sekä elektronien jakautuminen elektroniradoille yhdessä numeron kanssa. kiertoradoista. Erityisen kuuluisa atomin malli on Niels Bohrin vuonna 1913 hyväksymä malli. Se tunnetaan myös planeettamallina. Tämä johtuu siitä, että elektronit, kuten Clear Systemin planeetat, liikkuvat Auringon - atomin ytimen - ympärillä. Elektronien kiertoradat ovat jatkuvia. Tämän mallin kehitys antoi sysäyksen teoreettisen fysiikan uuden suunnan - kvanttimekaniikan - muodostumiselle. Elektronin kiertoradan ensimmäistä sädettä kutsutaan Bohrin säteeksi ja elektronien energiaa ensimmäisellä kiertoradalla ionisaatioksi. atomin energia.

Hyödyllinen neuvo
On syytä huomata, että minkä tahansa atomin säde on kääntäen verrannollinen sen ytimessä olevien protonien lukumäärään ja on myös yhtä suuri kuin sen ytimen varaus.