Атом құрамы және құрылысы

      №6 А.С.Пушкин атындағы жалпы орта мектебі

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

  РЕФЕРАТ

              Тақырыбы:Атом құрамы және құрылысы

                                  

 

 

                                                                                Орындаған:  ___________________

Қабылдаған: ___________________

 

 

 

 

 

 

 

                                           Хантағы 2013

                                   Атом құрылысы

   Атом құрылысы - 1897 жылы көптеген электр құбылыстарын түсiндiруге мүмкiндiк беретiн жаңалық ашылды. Ағылшын ғалымы Дж. Дж. Томсон элементар заряд тасымалдаушысы болып табылатын бөлшектi тапты. Бұл бөлшекті электрон деп атады.

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                 Беррилиум атом құрылысы

    Электрон

    Электрон массасы m=9,1*10-31 кг-ға тең және табиғаттағы  ең жеңiл сутегi атомы массасынан 3700 еседей аз болып шықты. Электр  зарядын арттыруға және азайтуға  болады. Яғни олар әр түрлі  мәнге ие болуы мүмкін. Ендеше  электр заряды физикалық шама. Екі электрометр алып олардың біреуін зарядтайық. Сосын оқшаулағыш тұтқасы бар жіңішке сыммен екі электрометрді жалғайық. Сонда біз зарядтың теңдей екіге бөлінгенін көре аламыз. Атом құрылысы 1911 жылы ағылшын ғалымы Э. Резерфорд басқарған тәжiрибелер нәтижесiнде ашылған. Электрон заряды терiс: q_эл = – е = – 1,6 • 10–19 Кл.

                                        

 

                                Оң зарядқа кіргізілген электрондар

    Бұл заряд электронның  ерекше сипаттамасы болып табылады. Жәй денелердi зарядтауға немесе разрядтауға болады, ал электронды зарядынан “айыру” мүмкiн емес. Сондай-ақ электрон зарядын азайтуға немесе көбейтуге болмайды. Электрон заряды барлық уақытта тек бiр мәнге ие. Химия курсынан сiздер электронның атом құрамына кiретiнiн бiлесiздер. Электрондар атом ішінде орналасқан оң зарядталған атомдық ядроны айнала қозғалады. Резерфорд тәжiрибелерiн жоғары сыныптарда егжей-тегжейлi қарастырылады. Мұнда бiз оның тәжiрибе нәтижесiнде жасаған қорытындыларымен шектелемiз. ^[3]

Атом құрылысы

    Резерфорд атомының  құрылысын Күн жүйесiне ұқсатты. Күн жүйесiндегi планеталар оған тартылып айналғаны сияқты, электрондар да ядроға тартылып оны айнала қозғалады. Осындай ұқсастығы үшiн Резерфорд ұсынған модельдi планетарлық модель деп атаған. Ядро мен электронның ара қашықтығы олардың өлшемдерiне қарағанда өте үлкен. Егер атомды ойша үлкейткенде ядроның диаметрi он теңгелiктей болса, онда ядро мен электрон ара қашықтығы шамамен бiр километрдей болар едi. Егер барлық электрондар атомдық ядроларға тығыз орналасса, онда ересек адамның денесiнiң көлемi бiр куб миллиметрдiң миллионнан бiр бөлiгiндей болатындығы есептелген. Бұдан адам денесiнiң 99%-ын (кез-келген дененiң) бостық жайлайтындығын көремiз. Бiр тектi атомдар жиынтығы химиялық элемент деп аталады. Әр түрлi химиялық элементтердiң атомдары бiр-бiрiнен ядроларының зарядымен және сол ядроны айнала қозғалатын электрондар санымен ерекшеленедi. Мысалы, сутегi атомында жалғыз электрон бар, оттегi атомында – сегiз электрон, ал уран атомында – тоқсан екi. Атомдағы электрондар саны элементтiң Д.И. Менделеев кестесіндегі реттiк нөмiрiмен сәйкес келедi. Осы нөмiр атом ядросының зарядын да анықтайды. Белгiлеу енгiзейiк: Z – элементтiң реттiк нөмiрi, е = атомдағы электрондар саны. Онда атом ядросының және атомдағы барлық электрондардың жалпы заряды үшiн былай жазуға болады: q_ядро = + Ze, q_эл-н = – Ze. Атомдағы электрондардың жалпы зарядын, атом ядросының зарядына қоссақ нөл шығады. Бұл атомның толықтай бейтарап екендiгiн көрсетедi. Бейтарап атомдардан тұратын заттардың молекулалары да бейтарап болады. Кейбiр жағдайларда (мысалы, соқтығысқанда) атомдар бiрнеше электронын жоғалтуы мүмкiн. Атомдар электрондармен бiрге өздерiнiң терiс зарядының бiр бөлiгiн жоғалтып, бейтарап емес жүйеге айналады. Осының салдарынан пайда болған оң зарядталған атомды оң ион деп атайды. Керi жағдайлар да болуы мүмкiн: бейтарап атом өзiне артық электрон қосып алып, терiс зарядталады. Мұндай атомды терiс ион деп атайды.

Басты фактілер

• Атом ортасында оң зарядталған ядродан және оның қабықшасын құрайтын, орасан зор жылдамдықпен қозғалатын электрондардан тұрады
• Элементар электр заряды е=-1,6*10-19 Кл. Электронның массасы m =9,1 * 10-31 кг
• Ядроның құрамына оң зарядталған бөлшек протон және нейтрон деп аталатын бейтарап бөлшек кіреді
• Ядродағы нейтрондардың саны протондардың санына тең
• Ядроның заряды оң және абсолют мәні бойынша атомдағы барлық электрондардың зарядына тең
• Оң ион-кандай да бір өзара эрекеггесу нәтижесінде электрондарынан айрылған атом
• Теріс ион - қандай да бір өзара әрекеттесу нәтижесінде артық электрондарды қосып алған атом
• Атомның өлшемі өте кіші 10-10 м
• Атом ядросының өлшемі (10-14 м ), атомнан он мың есе кіші.
• “Атом”түсінігі б.э.д 500-200 ж.ж ежелгі грек философтарының қоршаған әлем құрылымы жайлы түсініктер жүйесі ретінде пайда болды. Левкипп әлем өте кішкентай бөлшектер мен бос кеңістіктен тұрады деп тұжырымдады. Демокрит бұл бөлшектерді атомдар (“бөлінбейтін”) деп атады және олар мәңгілік, үнемі қозғалыста болады деп есептеді.  
   Атомдар өлшемдері өте кішкентай болғандықтан, оларды өлшеу мүмкін емес деген жорамал айтылды. Атомдар пішіні, сыртқы өзгешеліктері денелерге белгілі қасиеттер береді деп есептелді. Мысалы, су құрамындағы атомдар – майда, олар айналып қозғалуға бейім, сондықтан сұйықтықтарға ағу қасиеті тән; темір атомдарында тісшелері бар, сол арқылы олар бір біріне бекініп, темірге қатты дене қасиетін береді .Атомдардың бір бірімен өздігінен әрекеттесу қабілеті туралы ойды Эпикур ұсынды . 
  Осыдан кейін жиырма жүзжылдыққа жуық уақыт бойы қоршаған ортаның атомдық құрылысы туралы ілім өз дамуын таппады да, ұмыт болды. 
  ХIХ ғасырдың басында Дж. Дальтон, сол уақытта ашылған химия заңдарына – еселік қатынас, эквиваленттер, құрам тұрақтылық – сүйеніп, атомистикалық теорияны жандандырды. Жаңа теория қағидаларының ежелгі грек философтары ойларынан негізгі ерекшелігі – олар зат құрылысы туралы нақты эксперименттік деректерге сүйенді. Дальтон белгілі химиялық элементтің атомдары бірдей қасиет көрсететінін, ал әртүрлі элементтерге әртүрлі атомдар сәйкес келетінін анықтады. Атомның маңызды сипаттамасы – атомдық масса енгізілді, кейбір элементтер үшін олардың салыстырмалы мәндері анықталды. Алайда атом әлі де бөлінбейтін бөлшек деп есептелді. 
  XIX ғасырдың аяғы мен XX ғасырдың басында атом құрылысы күрделілігін айқындайтын эксперименттік дәлелдер пайда болды: фотоэффект – металдарға жарық бергенде, олардың бетінен электр зарядын тасымалдаушылардың бөлініп шығу құбылысы; катодтық сәулелер – вакуум түтіктегі теріс зарядталған бөлшектер-электрондар ағыны ; рентген сәулелері – заттарға катодтық сәулелермен күшті әсер ету кезінде бөлініп шығатын, көрінетін жарыққа ұқсас, одан жиілігі жоғары электромагниттік сәуле шығару; радиоактивтілік – бір химиялық элементтің екінші химиялық элементке өз бетімен айналу құбылысы нәтижесінде электрондар, оң зарядталған бөлшектер мен рентген сәулелерінің бөлінуі. Сонымен, атомдар өзара әрекеттесетін теріс және оң зарядталған бөлшектерден тұратыны анықталды.