История Открытия Атома Кратко
Атом – это мельчайшая частица химического вещества, которая способна сохранять его свойства. Слово «атом» происходит от древнегреческого «atomos», что означает «неделимый».
История открытия водорода начинается с xvi века, когда было замечено, что при действии. Краткая история открытия радиоактивности. Планетарную модель строения атома.
Самые великие открытия в физике. Открытие атома. К концу XIX столетия набралось много доказательств того, что атомы имеют более или менее сложное строение. К ним относятся результаты исследования электролиза, открытие электрона, наличие химического сродства — все они имели под собой какую-то глубокую основу. Длинный путь пройден от первой атомной теории Дальтона, в которой предполагалось, что атомы представляют собой элементарные кирпичики и что мир состоит из определенного числа атомов различных сортов с характерными свойствами, вечными и неизменными. Эти представления особенно изменились пос. Поэтому мы кратко остановимся на исторических этапах изучения атома. Гейгер, коллега и ученик знаменитого физика Э. Резерфорда, вспоминая то о важном событии в истории физики, состоявшейся в первых числах 1911 p., Написал в письме к другому ученику своего учителя, Дж.Чедвика: «Однажды Резерфорд вошел в мою комнату в довольно хорошем настроении и сказал, что он теперь знает, как выглядит атом» Модель Резерфорда была не первой в истории физики. Учитель Резерфорда, Дж.. К своему открытию Резерфорд пришел не сразу.
В зависимости о того, сколько и каких частиц находится в атоме, можно определить химический элемент. Кратко о строении атома Как можно вкратце перечислить основные сведения о является частицей с одним ядром, которое заряжено положительно.
Вокруг этого ядра расположено отрицательно заряженное облако из электронов. Каждый атом в своем обычном состоянии является нейтральным. Размер этой частицы полностью может быть определен размером электронного облака, которое окружает ядро.
Само ядро, в свою очередь, тоже состоит из более мелких частиц – протонов и нейтронов. Протоны являются положительно заряженными. Нейтроны не несут в себе никакого заряда.
Однако протоны вместе с нейтронами объединяются в одну категорию и носят название нуклонов. Если необходимы основные сведения о строении атома кратко, то эта информация может быть ограничена перечисленными данными. Первые сведения об атоме О том же, что материя может состоять из мелких частиц, подозревали еще древние греки. Они полагали, что все существующее и состоит из атомов. Однако такое воззрение носило чисто философский характер и не может быть трактовано научно. Первым основные сведения о строении атома получил английский ученый Именно этот исследователь сумел обнаружить, что два химических элемента могут вступать в различные соотношения, и при этом каждая такая комбинация будет представлять собой новое вещество.
Например, восемь частей элемента кислорода порождают собой углекислый газ. Четыре части кислорода – угарный газ. В 1803 году Дальтон открыл так называемый закон кратных отношений в химии. При помощи косвенных измерений (так как ни один атом тогда не мог быть рассмотрен под тогдашними микроскопами) Дальтон сделал вывод об относительном весе атомов. Исследования Резерфорда Почти столетие спустя основные сведения о строении атомов были подтверждены еще одним английским химиком - Ученый предложил модель электронной оболочки мельчайших частиц.
На тот момент названная Резерфордом «Планетарная модель атома» была одним из важнейших шагов, которые могла сделать химия. Основные сведения о строении атома свидетельствовали о том, что он похож на Солнечную систему: вокруг ядра по строго определенным орбитам вращаются частицы-электроны, подобно тому, как это делают планеты.
Электронная оболочка атомов и формулы атомов химических элементов Электронная оболочка каждого из атомов содержит ровно столько электронов, сколько находится в его ядре протонов. Именно поэтому атом является нейтральным. В 1913 году еще один ученый получил основные сведения о строении атома.
Формула Нильса Бора была похожа на ту, что получил Резерфорд. Согласно его концепции, электроны также вращаются вокруг ядра, расположенного в центре. Бор доработал теорию Резерфорда, внес стройность в ее факты. Уже тогда были составлены формулы некоторых химических веществ. Например, схематически строение атома азота обозначается как 1s 22s 22p 3, строение атома натрия выражается формулой 1s 22s 22p 63s 1. Через эти формулы можно увидеть, какое количество электронов движется по каждой из орбиталей того или иного химического вещества.
Модель Шредингера Однако затем и эта атомная модель устарела. Основные сведения о строении атома, известные науке сегодня, во многом стали доступны благодаря исследованиям австрийского физика Он предложил новую модель его строения – волновую. К этому времени ученые уже доказали, что электрон наделен не только природой частицы, но обладает свойствами волны.
Однако у модели Шредингера и Резерфорда имеются и общие положения. Их теории сходны в том, что электроны существуют на определенных уровнях. Такие уровни также называются электронными слоями. При помощи номера уровня может быть охарактеризована энергия электрона.
Чем выше слой, тем большей энергией он обладает. Все уровни считаются снизу вверх, таким образом, номер уровня соответствует его энергии.
Каждый из слоев в электронной оболочке атома имеет свои подуровни. При этом у первого уровня может быть один подуровень, у второго – два, у третьего – три и так далее (см. Приведенные выше электронные формулы азота и натрия). Еще более мелкие частицы На данный момент, конечно, открыты еще более мелкие частицы, нежели электрон, протон и нейтрон. Известно, что протон состоит из кварков. Существуют и еще более мелкие частицы мироздания – например, нейтрино, который по своим размерам в сто раз меньше кварка и в миллиард раз меньше протона. Нейтрино – это настолько мелкая частица, что она в 10 септиллионов раз меньше, чем, к примеру, тираннозавр.
Сам тираннозавр во столько же раз меньших размеров, чем вся обозримая Вселенная. Основные сведения о строении атома: радиоактивность Всегда было известно, что ни одна химическая реакция не может превратить один элемент в другой. Но в процессе радиоактивного излучения это происходит самопроизвольно. Радиоактивностью называют способность ядер атомов превращаться в другие ядра – более устойчивые. Когда люди получили основные сведения о строении атомов, изотопы в определенной мере могли служить воплощением мечтаний средневековых алхимиков. В процессе распада изотопов испускается радиоактивное излучение. Впервые такое явление было обнаружено Беккерелем.
Главный вид радиоактивного излучения – это альфа-распад. При нем происходит выброс альфа-частицы.
Также существует бета-распад, при котором из ядра атома выбрасывается, соответственно, бета-частица. Природные и искусственные изотопы В настоящее время известно порядка 40 природных изотопов. Их большая часть расположена в трех категориях: урана-радия, тория и актиния. Все эти изотопы можно встретить в природе – в горных породах, почве, воздухе. Но помимо них, известно также порядка тысячи искусственно выведенных изотопов, которые получают в ядерных реакторах. Многие их таких изотопов используются в медицине, особенно в диагностике. Пропорции внутри атома Если представить себе атом, размеры которого будут сопоставимы с размерами международного спортивного стадиона, тогда можно визуально получить следующие пропорции.
Электроны атома на таком «стадионе» будут располагаться на самом верху трибун. Каждый из них будет иметь размеры меньше, чем булавочная головка. Тогда ядро будет расположено в центре этого поля, а его размер будет не больше, чем размер горошины. Иногда люди задают вопрос, как в действительности выглядит атом.
На самом деле он в буквальном смысле слова не выглядит никак – не по той причине, что в науке используются недостаточно хорошие микроскопы. Размеры атома находятся в тех областях, где понятие «видимости» просто не существует. Атомы обладают очень малыми размерами.
Но насколько малы в действительности эти размеры? Факт состоит в том, что самая маленькая, едва различимая человеческим глазом крупица соли содержит в себе порядка одного квинтиллиона атомов. Если же представить себе атом такого размера, который мог бы уместиться в человеческую руку, то тогда рядом с ним находились бы вирусы 300-метровой длины.
Бактерии имели бы длину 3 км, а толщина человеческого волоса стала бы равна 150 км. В лежачем положении он смог бы выходить за границы земной атмосферы. А если бы такие пропорции были действительны, то человеческий волос в длину смог бы достигать Луны. Вот такой он непростой и интересный атом, изучением которого ученые продолжают заниматься и по сей день.
Ἄτομος — неделимый) — наименьшая часть химического элемента, являющаяся носителем его свойств. Термин был введён ещё в V веке до н. Демокритом, основывавшемся на абстрактных размышлениях: «Сладость и горькость, жара и холод суть определения, на самом же деле есть только атомы и пустота». В XIX веке умозрительная теория получила научное подтверждение.
Однако в современном представлении атом является сложным, делимым телом, а в буквальном смысле как «неделимые», точнее фундаментальные частицы, рассматриваются кварки, лептоны и калибровочные бозоны. Кусочки материи.
Краткое Содержание Горе От Ума
Демокрит полагал, что свойства того или иного вещества определяются формой, массой, пр. Характеристиками образующих его атомов. Так, скажем, у огня атомы остры, поэтому огонь способен обжигать, у твёрдых тел они шероховаты, поэтому накрепко сцепляются друг с дружкой, у воды — гладки, поэтому она способна течь. Даже душа человека, согласно Демокриту, состоит из атомов. «Пудинг с изюминками» (модель Томсона). Томсон предложил рассматривать атом как некоторое положительно заряженное тело с заключёнными внутри него электронами. Эта модель не объясняет сериальный характер излучения атома.
Атом модели Сатурна. Хентара Нагаока. Маленькое положительное ядро, вокруг которого, по орбиталям, вращаются электроны.
Планетарная модель атома. Эрнест Резерфорд, проделав ряд экспериментов, пришёл к выводу, что атом представляет собой скорее некоторое подобие планетной системы, то есть что электроны движутся вокруг положительно заряженного тяжёлого ядра, расположенного в центре атома. Однако такое описание атома вошло в противоречие с классической электродинамикой.
Дело в том, что, согласно классической электродинамике, заряд, движущийся по окружности, должен излучать электромагнитные волны, а следовательно, терять энергию. Расчеты показывали, что время, за которое электрон в таком атоме упадёт на ядро, совершенно ничтожно. Для объяснения стабильности атомов Нильсу Бору пришлось ввести постулаты, которые сводились к тому, что электрон в атоме, находясь в некоторых специальных энергетических состояниях, не излучает. Постулаты Бора показали, что для описания атома классическая механика неприменима. Дальнейшее изучение излучения атома привело к созданию квантовой механики, которая позволила объяснить подавляющее большинство наблюдаемых фактов. править Современное представление об атоме Сегодня общепринятой является модель атома, являющаяся развитием планетарной модели.
Считается, что ядро атома состоит из положительно заряженных протонов и не имеющих заряда нейтронов и окружено отрицательно заряженными электронами. Однако представления квантовой механики не позволяют считать, что электроны движутся вокруг ядра по сколько-нибудь определённым траекториям (неопределённость координаты электрона в атоме может быть сравнима с размерами самого атома). Химические свойства атомов определяются конфигурацией электронной оболочки и описываются квантовой механикой. Позиция атома в таблице Менделеева определяется количеством протонов, в то время как количество нейтронов на химические свойства практически не влияет; при этом нейтронов в ядре, как правило, больше, чем протонов (см. Статью об атомном ядре). Количество электронов в нейтральном состоянии по определению соответствует количеству протонов. Основная масса атома сосредоточена в ядре, в то время как массовая доля электронов в общей массе атома незначительна (несколько сотых процента массы ядра).
Массу атома принято измерять в атомных единицах массы, равных 1/12 от массы атома изотопа углерода 12C. Отношение каждого исследователя к изучению природы определяется тем философским направлением, которым он сознательно или бессознательно руководствуется. «Какую бы позу ни принимали естествоиспытатели, над ними властвует философия» (Энгельс). Вместе со сменой господствующих в умах ученых философских систем меняется и толкование опытных данных и само направление развития науки.
Охватившее науку в конце XIX и начале XX века идеалистическое поветрие не оставило в стороне и химию; на нее начинают влиять идеи «энергетической» философии, глашатаем которой становится один из видных химиков того времени — Вильгельм Оствальд. В основу миропонимания им кладется абстрактное понятие энергии, не связанной с материей. Сама материя трактуется не как «объективная реальность, существующая независимо от человеческого сознания и отображаемая им» (Ленин), а лишь как понятие о пространственном сосуществовании массы и веса, коэффициент в уравнениях, отображающих процессы природы. В связи с этим химические элементы понимаются не как определенные вещества, а как различные формы химической энергии. Очевидно, что представление о реальном существовании атомов и молекул не только чуждо духу «энергетической» философии, но и противоречит ее основным установкам. Эти таинственные частицы, которые нельзя поодиночке увидеть, измерить и взвесить, объявляются продуктом неразвитого воображения прежних естествоиспытателей, вера в них — столь же наивной, как вера в ведьм и колдунов. Древние греки считали, что все сущее состоит из атомов.
В сущности, слово «атом» происходит от греческого слова, означающего «неделимый», поскольку греки думали, что, если делить некую вещь до тех пор, пока станет невозможным это делать, в результате последним останется атом. Сейчас, даже несмотря на то, что греки знали об этом, мы не можем доподлинно сказать, что именно они открыли атом. Прежде всего их вера в атом была ненаучной: она не исходила ни из какой-либо научной информации и не подтверждалась ею. Это была просто «философская» идея о бытии и мире. Атом, как мы знаем, был открыт на основе научных исследований и теорий.
Приблизительно до начала XIX века идея, из чего состоит материя, или субстанция, рассматривалась только философами! Потом появился английский химик и математик Джон Дальтон, и в 1803 году он был первым, кто развил научную теорию атома. Дальтон был старательным экспериментатором. Он взвешивал образцы многих газов и выявлял разницу в их массах. Он обнаружил, что газы так же, как и твердые и жидкие вещества, состоят из невероятно мелких частиц, которые он также назвал атомами. Он высчитал относительные массы для атомов известных ему элементов. Когда Дальтон установил, что атомы разных элементов имеют различные свойства и различные массы, он по-настоящему положил начало научному познанию атома.
Краткое Содержание Дубровский
Конечно, точного объяснения, что есть атом и какую роль он играет, еще не было. Другой англичанин, Эрнест Резерфорд, почти 100 лет спустя обосновал теорию атома, напоминающую описание Солнечной системы: тяжелое положительно заряженное ядро в центре, окруженное отрицательно заряженными электронами. Сегодня ученые думают, что атом состоит из электронов, протонов, нейтронов, позитронов, нейтрино, мезонов и гиперонов. Вообще они открыли более 20 различных частиц в составе атома. Но, что самое странное, до сих пор не существует полного описания атома, способного объяснить все о нем.