История и методология химии. История становления учения о сложном строении атома. Миттова И.Я - 24 стр.

UptoLike

Рубрика: 

24
Рис. 12. Диаграмма Мозли.
оболочки атомов всех элементов имеют аналогичное строение . Закон Мозли
явился неопровержимым доказательством правильности размещения элементов
в Периодической таблице Д . И . Менделеева.
Этот закон имел большое значение для утверждения Периодического
закона химических элементов и установления физического смысла атомного
номера элементов Z. С открытием закона Мозли стало возможным точно
предсказать, сколько элементов осталось еще открыть. В 1913 г. все элементы с
номерами от 1 до 92 были уже открыты, кроме элементов с порядковыми
номерами 43, 61, 72, 75, 85, 87 и 91. В 1917 г. был открыт протактиний (Z = 91),
спустя шесть лет - гафний Hf (Z = 72), а еще через два года - рений Re (Z = 75).
Заполнить оставшиеся четыре клеточки в Периодической таблице удалось
только в 40-х - 60-х годах XX столетия.
2.4. Постулаты Нильса Бора. Модель атома водорода
Безусловно , планетарная модель, предложенная Резерфордом, была
серьезным успехом на пути создания современной теории сложного строения
атома. Ее отличали наглядность, доступность в понимании, внутренняя
непротиворечивость, способность объяснить ряд экспериментальных фактов, а
также возможность использования в качестве теоретической основы при
проведении дальнейших исследований. Тем не менее, некоторые современники
Э . Резерфорда подвергали эту модель существенной критике . Причем
претензии ученых к данной модели можно было разделить на две основные
группы: несоответствие установленным экспериментальным данным и
противоречия основным положениям теории классической электродинамики .
Еще в 1885 г. Иоганн Якоб Бальмер
21
обнаружил существование группы
линий спектра испускания атома водорода в видимой световой области. Длины
волн этих линий (серия Бальмера) подчиняются уравнению :
1/λ = R
(1/(2
2
) 1/(n
2
)), (2)
где λ - длина волны, R
- постоянная Ридберга , n - целое число .
Для атома водорода также известны еще две группы спектральных линий
(рис. 13): в ультрафиолетовой области (серия Лаймана) и инфракрасной
области (серия Пашена). Все эти экспериментальные данные свидетельствуют,
что атомный спектр испускания имеет линейчатый
                                              24

                             Рис. 12. Д иаграмма М о зли.

оболочки ат омов вс е хэле ме н т ов име ют ан алогичн ое с т рое н ие . Зако н М о зли
яв илсяне о про в е рж имым до казат е льст в о м прав ильно ст и разме щ е нияэле ме нт о в
в Пе рио диче ско й т аблице Д .И. М е нде ле е в а.
      Э т о т зако н име л бо льш о е значе ние для ут в е рж де ния Пе рио диче ско го
зако на химиче ских эле ме нт о в и уст ано в ле ния физиче ско го смысла ат о мно го
но ме ра эле ме нт о в Z. С о т крыт ие м зако на М о зли ст ало в о змо ж ным т о чно
пре дсказат ь, ско лько эле ме нт о в о ст ало сь е щ е о т крыт ь. В 1913 г. в се эле ме нт ы с
но ме рами о т 1 до 92 были уж е о т крыт ы, кро ме эле ме нт о в с по рядко в ыми
но ме рами 43, 61, 72, 75, 85, 87 и 91. В 1917 г. был о т крыт про т актиний (Z = 91),
спуст яш е ст ь ле т - гафний Hf (Z = 72), а е щ е че ре з дв а го да - ре ний Re (Z = 75).
Запо лнит ь о ст ав ш ие ся че т ыре кле т о чки в Пе рио диче ско й т аблице удало сь
т о лько в 40-х - 60-х го дахXX ст о ле т ия.


            2.4. Постулаты Н ильсаБ ор а. М одель атомаводор ода

      Б е зусло в но , плане т арная мо де ль, пре дло ж е нная Ре зе рфо рдо м, была
се рье зным успе хо м на пут и со здания со в ре ме нно й т е о рии сло ж но го ст ро е ния
ат о ма. Е е о т личали наглядно ст ь, до ст упно ст ь в по нимании, в нут ре нняя
не про т ив о ре чив о ст ь, спо со бно ст ь о бъяснит ь ряд экспе риме нт альных факто в , а
т акж е в о змо ж но ст ь испо льзо в ания в каче ст в е т е о ре т иче ско й о сно в ы при
про в е де нии дальне йш их иссле до в аний. Т е м не ме не е , не ко т о рые со в ре ме нники
Э . Ре зе рфо рда по дв е ргали эт у мо де ль сущ е ст в е нно й крит ике. Приче м
пре т е нзии уче ных кданно й мо де ли мо ж но было разде лит ь на дв е о сно в ные
группы: не со о т в е т ст в ие уст ано в ле нным экспе риме нт альным данным и
про т ив о ре чияо сно в ным по ло ж е ниям т е о рии классиче ско й эле ктро динамики.
      Е щ е в 1885 г. Ио ганн Яко бБ альме р21 о бнаруж ил сущ е ст в о в ание группы
линий спе ктра испусканияат о ма в о до ро да в в идимо й св е т о в о й о бласт и. Д лины
в о лн эт их линий (с е рия Бальме ра) по дчиняю т сяурав не нию :

     1/λ = R∞ (1/(22) − 1/(n2)),                                                         (2)
  где λ - длина в о лны, R∞ - по ст о яннаяРидберга, n - це ло е число .

     Д ля ат о ма в о до ро да т акж е изв е ст ны е щ е дв е группы спе ктральных линий
(рис. 13): в ульт рафио ле т о в о й о бласт и (с е рия Лайман а) и инфракрасно й
о бласт и (с е рия П аш е н а). В се эт и экспе риме нт альные данные св иде т е льст в ую т ,
чт о ат о мный спе ктр испускания име е т лин е йчат ы й