原子和分子的测定。 原子的定义，直到1932年

从远古时期到18世纪中叶开始，科学的发展受到观念支配的原子 - 物质的粒子是不能分割。 英国科学家和自然，和D·多尔顿给了原子的定义为一种化学元素的最小的一部分。 马维·罗蒙诺索夫在其原子和分子的教义能得到原子和分子的定义。 他深信，在分子，他称之为“消停”，“元素”组成 - 原子 - 并且是在不断运动。

D. I.门捷列夫认为这个亚单位的物质组成物质世界，保留其所有的属性，只有当它是不受分裂。 在本文中，我们定义一个对象作为原子的缩影，并研究其特性。

原子结构理论的背景

在19世纪，它被广泛认为是对原子的不可分割的声明。 大多数科学家认为，一种化学元素的在任何情况下颗粒不能被转化成其它元素的原子。 这些想法上这是基于一个原子的定义直到1932的基础。 在19世纪后期在科学已经作出的改变了这种看法根本发现。 首先，在1897年英国物理学家约瑟夫·汤姆孙发现了电子。 这一事实从根本上改变科学家的想法对化学元素的不可分割的一部分。

如何证明原子结构复杂

甚至在 电子的发现 ，科学家们一致认为，原子有不收费。 然后，人们发现，电子容易从任何所需的化学元素区分开。 他们可以在火焰中发现，他们是电流的载体，它们的X射线辐射过程中释放的物质。

但是，如果电子被无一例外所有的一部分，并且带负电荷的原子，因此，在一个原子有一些颗粒是一定要具有正电荷，否则原子不会电中性的。 为了帮助解开原子的结构有助于物理现象放射性。 它给了原子物理学中的正确定义，然后化学。

在不可见的射线

法国物理学家A.贝克勒尔是第一个描述了一些化学元素，在视觉上不可见的射线的原子发射的现象。 它们电离空气穿过材料，从而引起照相底片的变黑。 后来，居里和 卢瑟福 发现放射性物质被转化为其它化学元素（如铀-镎）的原子。

放射性辐射是不均匀的组合物：α粒子，β粒子，γ射线。 因此，放射性现象证明，元素颗粒的周期表具有复杂的结构。 这一事实造成的原子的定义的修改。 什么颗粒的原子，通过卢瑟福给予获得新的科学事实？ 在这个问题的答案是原子的学者提出的核模型，根据该绕带正电的原子核的电子移动。

矛盾卢瑟福模型

科学家的理论，尽管它的杰出人物，不能客观地定义原子。 她的研究结果是违背热力学的基本规律，根据其所有的电子围绕原子核失去了能量，因为它可能是，迟早要落到他身上。 原子在这种情况下被破坏。 这实际上并非如此，因为从他们所做的化学物质和颗粒，自然界中存在了很长时间。 莫名其妙原子这样的确定基于卢瑟福的理论，以及通过一个衍射光栅将热简单物质时出现的现象。 在同一时间形成的原子光谱后具有线性形状。 这与原子的卢瑟福模型相冲突，根据该频谱将必须是连续的。 根据量子力学的概念中，存在于细胞核中的电子不表征为点对象，以及具有电子云的形式。

其大部分在核周围空间中的某些轨迹密度的，并且被认为是在给定时间是一个颗粒的位置。 而且，可以发现，原子，电子被布置在层。 层的数量可以通过知道周期的数目来确定，其中在周期D. I. Mendeleeva系统的元件。 例如，磷原子含有15层的电子和具有三个能量水平。 所述的指示器，其确定的能级的数目被称为主量子数。

通过实验确定，电子的能量水平，最靠近核心，具有最低的能量。 每个能量壳分为分层次，和他们，反过来，对轨道。 电子被位于不同轨道具有相同的形式云（S，P，D，F）。

基于前述内容，可以得出的电子云的形状不能是任意的。 它是根据轨道严格确定 量子数。 我们还添加了电子到颗粒的状态也由两个值确定 - 磁性和自旋量子数。 第一个是基于薛定谔方程和特点我们这个世界的立体感的基础上的电子云的空间方位。 第二指示器 - 在其上旋的数目确定绕其轴或逆时针电子的自转。

中子的发现

通过D·查德威克的工作，在1932年举行的他们来说，被赋予了化学和物理原子的新定义。 在他们的科学实验他证明，在切割发生引起的不具有电荷，质量1.008665颗粒钋辐射。 一种新的基本粒子被评为中子。 她的发现及其特性的研究允许苏联科学家V·加波和Ivanenko创建原子核结构的新理论，含有质子和中子。

根据新的理论，确定该物质具有下面的原子形成化学元素的结构单元，由含质子，中子和电子在其周围移动的铁心。 在细胞核中阳性颗粒的数量总是等于在周期系统中的化学元素的序数。

后来日丹诺夫教授在他的实验证实，硬宇宙辐射的影响下，原子核分裂成质子和中子。 此外，它已被证明，在核持有这些基本粒子的力量，这是非常耗能。 他们的行为在非常短的距离（的10 ^-23厘米量级），称为核。 正如前面提到的，由马维·罗蒙诺索夫能够给原子的定义，并知道他的科学事实的基础上的分子。

目前公认考虑以下模型：原子由原子核和电子在其周围移动在严格定义的路径 - 轨道。 同时电子表现出的粒子和波两者的性质，即，具有双重性。 的原子的原子核浓缩几乎所有它的质量。 它包括与核力量有关的质子和中子组成。

是否有可能要权衡原子

事实证明，每个原子具有质量。 例如，它是氢1,67h10 ^-24的甚至是很难想象小此值。 找对象的重量，不使用磅秤和振荡器，它是一种 碳纳米管。 为了计算原子和分子更方便量的重量的相对重量。 它显示的分子或多于的碳原子，这是1,66h10 ^-27公斤的1/12的原子的多少倍的重量。 相对原子质量的化学元素周期表中给出，和他们没有尺寸。

科学家们清楚地知道，一个化学元素的原子量 - 是同位素的平均质量数。 它的出现，在一个化学元素的一个单元的性质可以具有不同的质量。 因此，这样的结构颗粒的相同核的电荷。

科学家们已经发现，同位素在核内中子数不同和细胞核向他们收取相同。 例如，氯原子，具有35质量含有18个中子和17级的质子，并用37个质量 - 20质子和17个中子。 许多化学元素同位素的混合物。 例如，简单的物质如钾，氩气，包含在代表3种不同的同位素其组成原子氧。

原子的测定

它有几种不同的解释。 考虑什么是这个词的意思化学。 如果一种化学元素的原子可以以隔离至少暂时存在，不倾向于形成更复杂的颗粒 - 的分子，那么我们说，这些物质具有的原子结构。 例如，甲烷的多级氯化反应。 它被广泛用于有机合成化学的主要卤衍生物：二氯甲烷，四氯化碳。 据氯分子分裂到具有高反应性的原子。 它们破坏甲烷分子中σ键，提供了链取代反应。

使用过氧化氢作为消毒剂和漂白剂 - 具有在业界非常重要的化学过程的另一个例子。 在这两种活细胞发生原子氧作为过氧化氢的裂解产物的测定（通过过氧化氢酶），并且在实验室中。 原子氧 细菌，真菌和孢子：定性其高抗氧化性能和其摧毁病原体的能力来确定。

如何核膜

之前我们已经发现一种化学元素的结构单元具有复杂的结构。 周围的带正电的核颗粒围绕负电子。 诺贝尔奖尼尔斯·玻尔，基于光的量子理论，创建了一个教学，其中，所述表征和原子的识别如下：电子围绕原子核移动仅在这种情况下，某些固定路径不辐射能量。 玻尔，科学家发现微观世界的粒子，其中包括原子和分子不遵守适用于大型机构的法律 - 对象大世界。

微粒的电子壳层的结构进行了研究量子物理科学家如洪德，泡利Klechkovskii论文。 由于人们得知电子使围绕原子核的旋转运动是不混乱，但在特定的固定路径。 泡利发现，在其每个轨道S，P，D的，F在电子电池的单能级内可以是不超过两个相反的自旋值+1/2和带负电荷的粒子 - 1/2。

洪特规则解释如何填写电子轨道具有相同的能量水平。

构造原理，也称为规则N + 1个，解释填充轨道如何多电子原子（元件5，6，7个循环）。 所有上述的规律性担任由Dmitriem Mendeleevym产生化学元素的理论基础。

氧化程度

它是在化学的一个基本概念，并描述在分子中的原子的状态。 原子的氧化程度的现代定义如下：电荷调节的分子，其是基于一个分子仅具有离子组成的概念计算出原子。

氧化可以用一个整数或小数，一个正，负或零值来表示。 在化学元素的原子最有几个氧化态。 例如，氮气是-3，-2，0，1，2，3，4，5。 但这样的元素，如氟，在其所有的化合物的仅具有一个氧化态等于-1。 如果它提出了一种简单的物质，零其氧化态。 这种化学物质的量方便使用的物质的分类，并描述其属性。 在大多数情况下，在建立方程的氧化还原反应中使用的化学物质的氧化程度。

原子的性质

由于量子物理学，原子，这是基于理论Ivanenko和Gapon E，由以下的科学事实补充的现代定义的发现。 原子核的结构过程中的化学反应不被改变。 这个变更只影响固定电子轨道。 它们的结构可以归因于很多物质的物理和化学性质。 如果电子离开静止轨道，并且进行到轨道具有较高能量，例如原子被称为兴奋。

应当指出的是，电子不能长时间在这些非核心的轨道。 返回到它的静止轨道中，电子发射能量的量子。 的化学元素作为电子亲和力，电负性，电离能的结构单元的这种特性的研究中，已使科学家不仅限定原子作为基本颗粒缩影，而且还允许他们解释原子以形成物的稳定和能量更有利的分子状态的能力，一个可能的结果创建任何类型的稳定的化学键：离子，共价，极性和非极性，供体 - 受体（如共价键合的物种）和米 etallicheskoy。 后者决定金属的最重要的物理和化学性质。

通过实验确定，一个原子的大小可以变化。 所有将取决于其所包含的分子上。 通过X射线衍射分析可以计算出原子间的距离在化学化合物，以及学习半径结构元件单元。 拥有包含在周期或组化学元素的原子半径的变化的图案，所以能够预测它们的物理和化学性质。 例如，在随着时间原子核收取其半径减小（“压缩原子”），并因此削弱化合物的金属性质，和非金属扩增。

因此，原子的结构的知识，可以准确地确定包含在元素周期系统中的所有元件的物理和化学性质。