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les Atomes et les molécules

la Science et la technique
 
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toutes les substances comprennent les particules minuscules - les atomes. Les atomes se lient aux molécules, les plus grand de qui ont la structure complexe comprenant mille des atomes.

Sur ce que tout le vrai comprend les particules, d'encore anciens Grecs connaissaient. Environ 420 avant J.C. Le philosophe Demokrit a soutenu l'hypothèse que la matière comprend les particules minuscules indivisibles. En grec atomos signifie "эхфхышь№щ" c'est pourquoi ces particules ont appelé comme les atomes.

D'Autres philosophes se tenaient à un autre point de vue, et à IV siècle avant J.C. Aristotel' s'est exprimé au soutien de l'opinion, selon qui la matière comprend les combinaisons variées des soi-disants quatre éléments - les terres, l'air, le feu et l'eau. Cette idée a reçu la large expansion et a été à la base de l'alchimie - la forme primitive de la chimie dominant dans la science jusqu'à XVII siècle.

Une de principales tâches de l'alchimie était la création "ІышъёшЁр цшчэш" - la drogue, qui permettrait à la personne de vivre éternellement. L'autre consistait en création des richesses par voie de la transformation des métaux ordinaires en l'or. Plusieurs alchimistes affirmaient qu'ont décidé ces tâches, cependant personne d'eux et n'a obtenu le succès réel.


la Révolution dans la science

Certains savants continuaient à être d'avis que la matière comprend les atomes, mais seulement au début de XIX siècle on recevait les données expérimentales confirmant cette théorie. Le chimiste anglais et l'écrivain John Dal'ton passait les expériences avec les gaz et étudiait les voies de leur liaison. Ainsi, il a découvert que l'oxygène et l'hydrogène, obrazuja l'eau, se lient toujours dans les mêmes proportions selon la masse. D'autres savants se heurtaient aussi aux données semblables, mais notamment le Dalton s'est rendu compte pour la première fois de leur signification. Il a fait la conclusion que les substances comprennent les atomes, et que tous les atomes de la substance simple ont la masse identique. À la liaison des substances simples de la quantité d'atomes se liant se trouvent dans la proportion définie invariable. L'atomistique du Dalton expliquait, pourquoi les substances se lient dans la proportion invariable massive, ainsi qu'a été la base pour l'étude détaillée de la matière. Les substances comprennent les atomes, mais que comprennent les atomes ? Les premières clés vers la solution de ce secret sont apparues à la fin de XIX siècle, quand les investigateurs étudiaient le passage de l'électricité par de décharge du tube, contenant l'air raréfié. Parfois les murs du tube émettaient la lumière verte à la présentation du haut effort sur deux plaques métalliques - les électrodes. La luminescence apparaissait à l'atteinte des rayons invisibles de l'électrode négative, ou la cathode, sur les murs du tube.

Dans les années 1890 le physicien anglais Dzh. Thomson a prouvé que ces rayons cathodiques (comme alors les appelaient) - rien d'autre que les flux des particules négativement chargées. Était supposé que ces particules partent sur les atomes, bien que leur disposition à l'intérieur des atomes reste obscur. Thomson a fait la supposition que l'atome peut être semblable au pouding de Noël, dans qui grand, mais la sphère positivement chargée facile selon la masse est couverte de nombreuses particules (électrons) négativement chargées. Cependant de diverses expériences selon l'étude de la structure de l'atome ont prouvé que c'est la théorie absolument erronée.


la Structure de l'atome

la Structure de l'atome En 1911 Ernest Rezerford, le physicien britannique, l'originaire de la Nouvelle-Zélande travaillant avec Thomson, a proposé la structure de l'atome expliquant réellement sa conduite pendant les expériences. Rezerford a supposé que le center (ou le noyau) l'atome a la charge positive et une assez grande masse, mais autour du noyau tournent les électrons extrêmement faciles et négativement chargés.

Cependant Rezerford ne se rendait pas compte que d'habitude dans le noyau de l'atome se trouvent positivement chargé, ainsi que les particules neutres. L'existence des particules positivement chargées était reconnue en 1920, et ils ont reçu le nom les protons. En 1932 le physicien anglais James Chedvik a ouvert les particules non chargées et a appelé comme leurs neutrons. Finalement le tableau de la structure de l'atome était terminé et depuis ce temps-là est la base de notre compréhension de la matière.


les Éléments

N'importe quelle substance, dans qui tous les atomes ont la quantité identique de protons, s'appelle l'élément. Le nombre des protons dans chaque atome - le nombre atomique de l'élément. Il y a 92 éléments naturels, leurs atomes ont de 1 à 92 protons. En outre les autres éléments avec encore plus grand nombre des protons dans l'atome on peut recevoir avec l'aide de l'installation sous le nom l'accélérateur des corpuscules élémentaires. Aux éléments naturels se rapportent le fer, le mercure et l'hydrogène.

Dans plusieurs substances les atomes s'unissent aux groupes appelés comme les molécules. Ainsi, le gaz l'hydrogène comprend les molécules, chacun de qui contient deux atomes de l'hydrogène. Souvent, cependant, les molécules de la substance comprennent les atomes plus d'un élément. Telles substances s'appellent les liaisons. Par exemple, l'eau est la liaison, où chaque molécule comprend deux atomes de l'hydrogène et un atome de l'oxygène. Dans plusieurs molécules on compte la quantité beaucoup plus grande d'atomes. Certaines molécules albuminées représentent les liaisons complexes de quelques mille atomes. Certains éléments naturels se rencontrent seulement dans les liaisons. Ainsi, le sodium est le métal tellement facilement se liant avec d'autres substances que l'on ne peut pas le découvrir à l'état pur. Il est largement connu en liaison du chlore dans l'aspect hlorida du sodium - le sel de cuisine.


les Liens

les Liens les Atomes dans les molécules contactent par de diverses voies, de plus ils divisent entre eux-mêmes les électrons ou les échangent. Deux aspects simples du lien chimique sont kovalentnaja et ionique.

Kovalentnaja le lien apparaît, quand les atomes ont les électrons totaux. Ainsi, la molécule du gaz hydrogénique comprend deux atomes de l'hydrogène liés kovalentnoj par le lien. Le seul électron de chaque atome de l'hydrogène tourne autour des noyaux des deux atomes, en les liant ensemble.

En cas du lien ionique un atome transmet les électrons à l'autre atome. Apparaît finalement la force électrique liant les atomes ensemble. En général, la quantité de protons positivement chargés et les électrons négativement chargés dans l'atome également. Leurs charges positives et négatives équilibrent l'un l'autre, et c'est pour cela que l'atome n'a pas la charge totale. Cependant dans l'atome rendant les électrons, il y a un superflu de la charge positive, mais l'atome recevant les électrons, acquiert la charge totale négative. Tels atomes chargés s'appellent les ions. Les ions des charges opposées sont attirés l'un à l'autre, et notamment cette attraction électrique retient les atomes ensemble au lien ionique. Par exemple, la molécule du sel de cuisine est formée avec l'aide du lien ionique, quand l'atome du sodium transmet l'électron à l'atome du chlore.

Tous les atomes d'une substance ont la quantité identique de protons, mais une diverse quantité de neutrons. Ainsi, dans le carbone le noyau de la plupart des atomes contient six neutrons, mais environ à chacun le centième d'eux se trouve sept neutrons. Ces divers types des atomes du même élément s'appellent les isotopes. Tous les isotopes de l'élément donné possèdent les propriétés identiques chimiques - ils se lient avec d'autres substances et forment les mêmes combinaisons chimiques. Mais les propriétés physiques séparées des isotopes se distinguent - par exemple, ils ont de différents points de congélation ou les bouillonnements.

En disant sur l'isotope concret de n'importe quel élément, les savants appellent son nombre massif. Par exemple, le carbone-12 est un isotope ordinaire naturel du carbone. Son atome contient six protons et six neutrons. L'isotope plus rare naturel, dans le noyau de chaque atome de qui se trouve le neutron superflu, s'appelle le carbone-13.


le Poids atomique

Le Proton et le neutron ont la masse presque identique, qui plus qu'à 1800 fois excède la masse de l'électron. C'est pourquoi quand il s'agit de la masse de l'atome, en général, l'erreur ne se référera pas à son nombre massif.

Le Poids atomique de l'élément, ou sa masse relative atomique, représente d'habitude une moyenne masse du mélange des isotopes se rencontrant dans la nature. Le poids moléculaire de la substance, ou sa masse relative moléculaire, est une somme des poids atomiques de tous les atomes dans une molécule de la substance donnée.


l'atome Polysyllabique

Depuis ce temps-là les savants expérimentant avec les accélérateurs ont ouvert centaines d'autres aspects des particules dans les atomes. Mais, heureusement, le modèle simple de l'atome est suffisant pour expliquer la grande partie des propriétés de la matière.