Химия. Анкудимова И.А. - 6 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

4 Закон Гей–Люссака. При постоянном давлении изменение объема прямо пропорционально температуре:
V/T = V
1
/T
1
или
V
о
/T
о
= V/T.
5 Объединенный газовый закон
PV/T = P
1
V
1
/T
1
.
6 Уравнение Менделеева-Клапейрона
РV = mRT/M,
где R – универсальная газовая постоянная, вычисляемая по уравнению P
о
V
о
/T
о
= R. Имеет три значения в зави-
симости от того, в каких единица взяты давление и объем:
мм рт.ст., см
3
атм., дм
3
Па, м
3
R 62400 0,082 8,314
СТРОЕНИЕ АТОМА И ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА Д.И. МЕНДЕЛЕЕВА
В глубокой древности ученые утверждали, что вещество состоит из мельчайших частиц, называемых ато-
мами (неделимый). Д.И. Менделеев писал: "Легко предположить, что ныне пока нет еще возможности дока-
зать… что атомы простых тел суть сложные вещества, образованные сложением некоторых еще меньших час-
тей… Выставленная мною периодическая зависимость, по-видимому, подтверждает такое предчувствие". От-
крытие радиоактивности, обнаружение катодных лучей (Стоней, 1891), названных электронами (Д. Томсоном,
1897), доказательство, что они входят в состав всех атомов (Столетов) позволило предположить сложное строе-
ние атома и предложить модели строения атома.
Модели строения атома
Одна из первых моделей, которая была предложена, получила название "капельная" ("арбуз"). Автор этой
модели Д. Томсон лорд Кельвин (1903). Он полагал, что положительный заряд равномерно распределен в объе-
ме атома и внутри него двигаются электроны, подобно семечкам в арбузе.
Вторая модель – "планетарная" (Э. Резерфорд, 1911), динамическая или ядерная. Она напоминает нашу
солнечную систему, где планеты вращаются вокруг Солнца. Резерфорд предположил, что атом представляет
собой сложную микросистему, состоящую из находящихся в движении частиц. В центре атома находится по-
ложительно заряженное ядро, состоящее из протонов (р), очень малое по размерам, но в котором сосредоточена
почти вся масса атома. Вокруг ядра на относительно больших расстояниях непрерывно движутся электроны (ē),
образуя электронную оболочку атома. Поскольку атом в целом электронейтрален, то суммарный заряд элек-
тронов равен заряду ядра и численно равен порядковому номеру элемента в периодической системе Менделее-
ва. Таким образом, число положительных зарядов ядра каждого атома, а также число вращающихся в поле
ядра электронов равны порядковому номеру элемента (Z): Z = ∑p = ∑ē. Однако данная модель имела несколь-
ко недостатков:
1 Согласно закону классической электродинамики ускоренное движение электронов требует расхода
энергии и соответственно расчетам через 10
–8
с электрон должен упасть на ядро, атом перестанет существо-
вать. Однако, атом очень устойчивая система.
2 Изменение скорости электронов должно сопровождаться излучением, которое содержит все возможные
длины волн (спектр сплошной), однако спектр излучения любого атома линейчатый.
Позднее Н.Бор предложил модель строения атома водорода, которая объединила "планетарную" модель и
квантовую механику. Основные положения теории Бора сформулированы в виде постулатов (утверждение без
доказательства):
1) электрон в атоме может вращаться вокруг ядра только по определенным стационарным орбитам. Каж-
дой стационарной орбите соответствует определенная энергия, поэтому говорят об энергетическом уровне
электрона в атоме;
2) если электрон движется по стационарной орбите, то он не выделяет и не поглощает энергии. Если элек-
трон находится на первой стационарной орбите, его связь с ядром максимальна, а энергия минимальна и такой
атом называется невозбужденным. Если атому сообщить энергию извне, то электрон перескакивает на более
дальнюю орбиту и такой атом называется возбужденным;
3) при перескоке электрона с более отдаленной орбиты на более близкую орбиту, избыток энергии выде-
ляется в виде света определенной частоты или определенной длины волны. При этом получаются спектры.
Спектры, получаемые с помощью оптических приборов при пропускании через них излучений, называются
эмиссионными. Линии в атомных спектрах, состоящие из нескольких очень близко расположенных линий, на-
зываются мультиплетными.
Постулаты Н. Бора объяснили происхождение атомных спектров и стабильность атомов. Однако тео-
рия Н. Бора имела и ряд недостатков:
1) не пригодна для объяснения строения сложных атомов начиная с гелия;
2) для атома водорода не могла объяснить тонкую структуру линейчатого спектра;
3) не могла предсказать поведение атома водорода в магнитном поле.
Согласно квантово-механическим представлениям, движущимся микрообъектам присуща двойственная

Страницы