Elektra: bendrosios sąvokos. Patikrinkite savo vaiką! chemija Skraidančios medžiagos dalelės, išlaikančios savo savybes, yra

Pavyzdžiui, vandens molekulė yra mažiausias tokios medžiagos kaip vanduo atstovas.

Kodėl nepastebime, kad medžiagos yra sudarytos iš molekulių? Atsakymas paprastas: molekulės yra tokios mažos, kad tiesiog nematomos žmogaus akiai. Taigi kokio dydžio jie yra?

Eksperimentą molekulės dydžiui nustatyti atliko anglų fizikas Rayleigh. Į švarų indą pilamas vanduo, ant jo paviršiaus užlašinamas lašelis aliejaus, kuris pasklido vandens paviršiumi ir suformavo apvalią plėvelę. Palaipsniui plėvelės plotas didėjo, bet tada plitimas sustojo ir plotas nustojo keistis. Rayleighas pasiūlė, kad plėvelės storis būtų lygus vienos molekulės dydžiui. Atlikus matematinius skaičiavimus buvo nustatyta, kad molekulės dydis yra maždaug 16 * 10 -10 m.

Molekulės yra tokios mažos, kad mažuose medžiagos tūriuose yra didžiulis jų kiekis. Pavyzdžiui, viename vandens laše yra tiek pat molekulių, kiek panašių lašų yra Juodojoje jūroje.

Optiniu mikroskopu molekulės nematomos. Galite fotografuoti molekules ir atomus naudodami elektroninį mikroskopą, išrastą XX amžiaus 30-aisiais.

Skirtingų medžiagų molekulės skiriasi dydžiu ir sudėtimi, tačiau tos pačios medžiagos molekulės visada yra vienodos. Pavyzdžiui, vandens molekulė visada ta pati: vandenyje, snaigėje ir garuose.

Nors molekulės yra labai mažos dalelės, jos taip pat dalijasi. Dalelės, sudarančios molekules, vadinamos atomais. Kiekvieno tipo atomai paprastai žymimi specialiais simboliais. Pavyzdžiui, deguonies atomas yra O, vandenilio atomas – H, o anglies atomas – C. Iš viso gamtoje yra 93 skirtingi atomai, o mokslininkai savo laboratorijose sukūrė dar apie 20. Rusų mokslininkas Dmitrijus Ivanovičius Mendelejevas užsakė visus elementus ir patalpino juos į periodinę lentelę, apie kurią daugiau sužinosime chemijos pamokose.

Deguonies molekulė susideda iš dviejų identiškų deguonies atomų, vandens molekulė susideda iš trijų atomų – ​​dviejų vandenilio atomų ir vieno deguonies atomo. Vandenilis ir deguonis savaime neturi vandens savybių. Priešingai, vanduo virsta vandeniu tik tada, kai susidaro toks ryšys.

Atomų dydžiai yra labai maži.Pavyzdžiui, jei padidinsite obuolį iki Žemės rutulio dydžio, tada atomo dydis padidės iki obuolio dydžio. 1951 metais Erwinas Mülleris išrado jonų mikroskopą, kuris leido detaliai pamatyti metalo atominę struktūrą.

Mūsų laikais, skirtingai nei Demokrito laikais, atomas nebėra laikomas nedalomu. XX amžiaus pradžioje mokslininkams pavyko ištirti jo vidinę struktūrą.

Paaiškėjo, kad atomas susideda iš branduolio ir aplink branduolį besisukančių elektronų. Vėliau paaiškėjo, kad šerdis savo ruožtu susideda iš protonų ir neutronų.

Taigi didžiuliame hadronų greitintuve – didžiuliame statinyje, pastatytame po žeme Prancūzijos ir Šveicarijos pasienyje, eksperimentai įsibėgėja. Didysis hadronų greitintuvas – tai 30 kilometrų uždaras vamzdis, per kurį pagreitinami hadronai (vadinamieji protonai, neutronai arba elektronai). Įsibėgėję beveik iki šviesos greičio, hadronai susiduria. Smūgio jėga tokia didelė, kad protonai „sulaužomi“ į gabalus. Daroma prielaida, kad tokiu būdu galima ištirti vidinę hadronų sandarą

Akivaizdu, kad kuo toliau žmogus eina tyrinėdamas materijos vidinę sandarą, tuo su didesniais sunkumais jis susiduria. Gali būti, kad nedaloma dalelė, kurią įsivaizdavo Demokritas, iš viso neegzistuoja ir daleles galima padalyti iki begalybės. Šios srities tyrimai yra viena iš sparčiausiai augančių šiuolaikinės fizikos temų.

Pridėti svetainę prie žymių

Elektra: bendrosios sąvokos

Elektros reiškiniai žmogui pirmiausia tapo žinomi kaip grėsminga žaibo forma – atmosferos elektros išlydžiai, vėliau buvo atrasta ir tyrinėta elektra, gauta per trintį (pavyzdžiui, oda ant stiklo ir kt.); galiausiai, atradus cheminius srovės šaltinius (1800 m. galvaninius elementus), atsirado ir greitai vystėsi elektrotechnika. Sovietinėje valstybėje buvome puikaus elektrotechnikos klestėjimo liudininkais. Prie tokios spartaus pažangos labai prisidėjo Rusijos mokslininkai.

Tačiau į klausimą sunku atsakyti paprastai: „Kas yra elektra?“ Galima sakyti, kad „elektra yra elektros krūviai ir susiję elektromagnetiniai laukai“. Tačiau toks atsakymas reikalauja išsamesnio paaiškinimo: „Kas yra elektros krūviai ir elektromagnetiniai laukai? Palaipsniui parodysime, kokia iš esmės sudėtinga yra „elektros“ sąvoka, nors labai išsamiai ištirti itin įvairūs elektros reiškiniai, o lygiagrečiai su jų gilesniu suvokimu išsiplėtė ir praktinio elektros panaudojimo laukas.

Pirmųjų elektrinių mašinų išradėjai elektros srovę įsivaizdavo kaip specialaus elektrinio skysčio judėjimą metaliniuose laiduose, tačiau norint sukurti vakuuminius vamzdelius, reikėjo žinoti elektroninę elektros srovės prigimtį.

Šiuolaikinė elektros doktrina yra glaudžiai susijusi su materijos sandaros doktrina. Mažiausia medžiagos dalelė, išlaikanti savo chemines savybes, yra molekulė (iš lotyniško žodžio „moles“ – masė).

Ši dalelė yra labai maža, pavyzdžiui, vandens molekulės skersmuo yra apie 3/1000 000 000 = 3/10 8 = 3*10 -8 cm, o tūris 29,7*10 -24.

Norėdami aiškiau įsivaizduoti, kokios mažos yra tokios molekulės, koks didžiulis jų skaičius telpa mažame tūryje, mintyse atlikime tokį eksperimentą. Kaip nors pažymėkime visas molekules stiklinėje vandens (50 cm 3) ir supilkite šį vandenį į Juodąją jūrą. Įsivaizduokime, kad molekulės, esančios šiuose 50 cm 3, tolygiai pasiskirstę didžiuliuose vandenynuose, kurie užima 71% Žemės rutulio ploto; Tada bent jau Vladivostoke pasisemkime dar stiklinę vandens iš šio vandenyno. Ar yra tikimybė šioje stiklinėje rasti bent vieną iš mūsų paženklintų molekulių?

Pasaulio vandenynų tūris yra milžiniškas. Jo plotas yra 361,1 milijono km 2. Vidutinis jo gylis yra 3795 m. Todėl jo tūris yra 361,1 * 10 6 * 3,795 km 3, y., apie 1 370 LLC LLC km 3 = 1,37*10 9 km 3 - 1,37*10 24 cm 3.

Bet sulaukus 50 cm 3 vandenyje yra 1,69 * 10 24 molekulės. Vadinasi, po sumaišymo kiekviename vandenyno vandens kubiniame centimetre bus 1,69/1,37 pažymėtos molekulės, o apie 66 pažymėtos molekulės atsidurs mūsų stiklinėje Vladivostoke.

Kad ir kokios mažos būtų molekulės, jos susideda iš dar smulkesnių dalelių – atomų.

Atomas yra mažiausia cheminio elemento dalis, kuri yra jo cheminių savybių nešėjas. Cheminis elementas paprastai suprantamas kaip medžiaga, susidedanti iš identiškų atomų. Molekulės gali sudaryti identiškus atomus (pavyzdžiui, vandenilio dujų molekulė H2 susideda iš dviejų atomų) arba skirtingus atomus (vandens H20 molekulė susideda iš dviejų vandenilio atomų H2 ir deguonies atomo O). Pastaruoju atveju, dalijant molekules į atomus, pasikeičia cheminės ir fizikinės medžiagos savybės. Pavyzdžiui, skylant skysto kūno – vandens – molekulėms, išsiskiria dvi dujos – vandenilis ir deguonis. Atomų skaičius molekulėse skiriasi: nuo dviejų (vandenilio molekulėje) iki šimtų ir tūkstančių atomų (baltymuose ir didelės molekulinės masės junginiuose). Nemažai medžiagų, ypač metalų, nesudaro molekulių, tai yra, jos tiesiogiai susideda iš atomų, kurie nėra tarpusavyje sujungti molekuliniais ryšiais.

Ilgą laiką atomas buvo laikomas mažiausia materijos dalele (pats atomo pavadinimas kilęs iš graikiško žodžio atomos – nedalomas). Dabar žinoma, kad atomas yra sudėtinga sistema. Didžioji atomo masės dalis yra sutelkta jo branduolyje. Aplink branduolį tam tikromis orbitomis sukasi lengviausios elektriškai įkrautos elementarios dalelės – elektronai, lygiai taip pat, kaip planetos sukasi aplink Saulę. Gravitacinės jėgos išlaiko planetas savo orbitose, o elektronus į branduolį traukia elektrinės jėgos. Elektros krūviai gali būti dviejų skirtingų tipų: teigiami ir neigiami. Iš patirties žinome, kad vienas kitą traukia tik priešingi elektros krūviai. Vadinasi, branduolio ir elektronų krūviai taip pat turi turėti skirtingus ženklus. Įprastai priimta elektronų krūvį laikyti neigiamu, o branduolio – teigiamu.

Visi elektronai, nepaisant jų gamybos būdo, turi vienodus elektros krūvius ir masę 9,108 * 10 -28 G. Vadinasi, elektronai, sudarantys bet kurio elemento atomus, gali būti laikomi vienodais.

Tuo pačiu metu elektronų krūvis (dažniausiai žymimas e) yra elementarus, t.y. mažiausias įmanomas elektros krūvis. Bandymai įrodyti mažesnių kaltinimų egzistavimą buvo nesėkmingi.

Atomo priklausymą tam tikram cheminiam elementui lemia teigiamo branduolio krūvio dydis. Bendras neigiamas krūvis Z atomo elektronų skaičius yra lygus teigiamam jo branduolio krūviui, todėl atomo teigiamo krūvio vertė turi būti eZ. Z skaičius nustato elemento vietą Mendelejevo periodinėje elementų lentelėje.

Kai kurie atomo elektronai yra vidinėse orbitose, o kiti - išorinėse. Pirmuosius savo orbitose gana tvirtai laiko atominiai ryšiai. Pastarasis gali gana lengvai atsiskirti nuo atomo ir pereiti prie kito atomo arba kurį laiką išlikti laisvi. Šie išoriniai orbitiniai elektronai lemia atomo elektrines ir chemines savybes.

Kol elektronų neigiamų krūvių suma lygi teigiamam branduolio krūviui, atomas arba molekulė yra neutralūs. Bet jei atomas prarado vieną ar daugiau elektronų, tai dėl perteklinio teigiamo branduolio krūvio jis tampa teigiamu jonu (iš graikiško žodžio ion – juda). Jei atomas užfiksavo elektronų perteklių, jis tarnauja kaip neigiamas jonas. Lygiai taip pat iš neutralių molekulių gali susidaryti jonai.

Teigiamų krūvių nešėjai atomo branduolyje yra protonai (iš graikų kalbos žodžio „protos“ - pirmas). Protonas tarnauja kaip vandenilio branduolys, pirmasis periodinės lentelės elementas. Jo teigiamas krūvis e + yra skaitine prasme lygus neigiamam elektrono krūviui. Tačiau protono masė yra 1836 kartus didesnė už elektrono masę. Protonai kartu su neutronais sudaro visų cheminių elementų branduolius. Neutronas (iš lotyniško žodžio „neutronas“ - nei vienas, nei kitas) neturi krūvio, o jo masė yra 1838 kartus didesnė už elektrono masę. Taigi pagrindinės atomų dalys yra elektronai, protonai ir neutronai. Iš jų protonai ir neutronai yra tvirtai laikomi atomo branduolyje ir medžiagos viduje gali judėti tik elektronai, o teigiami krūviai normaliomis sąlygomis gali judėti tik kartu su atomais jonų pavidalu.

Laisvųjų elektronų skaičius medžiagoje priklauso nuo jos atomų struktūros. Jei šių elektronų yra daug, tai ši medžiaga gerai praleidžia judančius elektros krūvius. Jis vadinamas dirigentu. Visi metalai laikomi laidininkais. Sidabras, varis ir aliuminis yra ypač geri laidininkai. Jei dėl vienokio ar kitokio išorinio poveikio laidininkas prarado dalį laisvųjų elektronų, tada jo atomų teigiamų krūvių vyravimas sukurs viso laidininko teigiamo krūvio efektą, ty laidininkas pritraukti neigiamus krūvius – laisvuosius elektronus ir neigiamus jonus. Priešingu atveju, esant laisvųjų elektronų pertekliui, laidininkas bus neigiamai įkrautas.

Daugelyje medžiagų yra labai mažai laisvųjų elektronų. Tokios medžiagos vadinamos dielektrikais arba izoliatoriais. Jie prastai arba praktiškai neperduoda elektros krūvių. Dielektrikai yra porcelianas, stiklas, kietoji guma, dauguma plastikų, oras ir kt.

Elektriniuose prietaisuose elektros krūviai juda išilgai laidininkų, o dielektrikai nukreipia šį judėjimą.

Mažiausia cheminio elemento dalelė, galinti egzistuoti savarankiškai, vadinama atomu.
Atomas yra mažiausia cheminio elemento dalelė, nedaloma tik chemine prasme.
Atomas yra mažiausia cheminio elemento dalelė, kuri išlaiko visas chemines to elemento savybes. Atomai gali egzistuoti laisvoje būsenoje ir junginiuose su tų pačių ar kitų elementų atomais.
Atomas yra mažiausia cheminio elemento dalelė, galinti egzistuoti savarankiškai.
Remiantis šiuolaikinėmis pažiūromis, atomas yra mažiausia cheminio elemento dalelė, turinti visas chemines savybes. Jungdamiesi vieni su kitais atomai sudaro molekules, kurios yra mažiausios medžiagos dalelės – visų jos cheminių savybių nešėjos.
Ankstesniame skyriuje buvo aprašytos mūsų idėjos apie. atomas – mažiausia cheminio elemento dalelė. Mažiausia medžiagos dalelė yra molekulė, susidaranti iš atomų, tarp kurių veikia cheminės jėgos arba cheminiai ryšiai.
Elektros sąvoka yra neatsiejamai susijusi su atomų – ​​mažiausių cheminio elemento dalelių – sandaros samprata.
Iš chemijos ir ankstesnių fizikos skyrių žinome, kad visi kūnai yra sudaryti iš atskirų, labai mažų dalelių – atomų ir molekulių.Atomais turime omenyje mažiausią cheminio elemento dalelę. Molekulė yra sudėtingesnė dalelė, susidedanti iš kelių atomų. Fizines ir chemines elementų savybes lemia šių elementų atomų savybės.
Lemiamą atomistinių sampratų įtvirtinimą chemijoje turėjo anglų mokslininko Johno Daltono (1766 - 1844) darbai, įvedę į chemiją patį atomo terminą kaip mažiausią cheminio elemento dalelę; skirtingų elementų atomai, pasak Daltono, turi skirtingą masę ir tuo skiriasi vienas nuo kito.
Atomas yra mažiausia cheminio elemento dalelė, sudėtinga sistema, susidedanti iš centrinio teigiamai įkrauto branduolio ir neigiamo krūvio dalelių, judančių aplink branduolį, apvalkalo – elektronų.
Iš chemijos ir ankstesnių fizikos skyrių žinome, kad visi kūnai yra sukurti iš atskirų, labai mažų dalelių – atomų ir molekulių. Atomai yra mažiausios cheminio elemento dalelės. Molekulė yra sudėtingesnė dalelė, susidedanti iš kelių atomų. Fizines ir chemines elementų savybes lemia šių elementų atomų savybės.
Iš chemijos ir ankstesnių fizikos skyrių žinome, kad visi kūnai yra sukurti iš atskirų, labai mažų dalelių – atomų ir molekulių. Atomas yra mažiausia cheminio elemento dalelė. Molekulė yra sudėtingesnė dalelė, susidedanti iš kelių atomų. Fizines ir chemines elementų savybes lemia šių elementų atomų savybės.
Reiškiniai, patvirtinantys sudėtingą atomo struktūrą. Apie atomo – mažiausios cheminio elemento dalelės – struktūrą galima spręsti, viena vertus, pagal signalus, kuriuos jis pats siunčia spindulių ir net dalelių pavidalu, kita vertus, pagal atomų bombardavimo rezultatus. medžiagos greitai įkrautomis dalelėmis.
Idėja, kad visi kūnai susideda iš itin mažų ir toliau nedalomų dalelių – atomų – ​​buvo plačiai aptarinėjama dar prieš mūsų erą senovės graikų filosofų. Šiuolaikinę idėją apie atomus kaip mažiausias cheminių elementų daleles, galinčias susijungti į didesnes daleles - molekules, kurios sudaro medžiagas, pirmą kartą išreiškė M. V. Lomonosovas 1741 m. savo darbe „Matematinės chemijos elementai“; Šias nuomones jis propagavo per visą savo mokslinę karjerą. Amžininkai į M.V.Lomonosovo kūrybą nekreipė deramo dėmesio, nors jie buvo publikuojami Sankt Peterburgo mokslų akademijos leidiniuose, gautuose visų didžiųjų to meto bibliotekų.

Idėja, kad visi kūnai susideda iš itin mažų ir toliau nedalomų dalelių – atomų – ​​buvo aptarinėjama dar Senovės Graikijoje. Šiuolaikinę idėją apie atomus kaip mažiausias cheminių elementų daleles, galinčias susijungti į didesnes daleles - molekules, kurios sudaro medžiagas, pirmą kartą išreiškė M. V. Lomonosovas 1741 m. savo darbe „Matematinės chemijos elementai“; Šias pažiūras jis propagavo per visą savo mokslinę karjerą.
Idėja, kad visi kūnai susideda iš itin mažų ir toliau nedalomų dalelių – atomų – ​​buvo plačiai aptarinėjama dar prieš mūsų erą senovės graikų filosofų. Šiuolaikinę idėją apie atomus kaip mažiausias cheminių elementų daleles, galinčias susijungti į didesnes daleles - molekules, kurios sudaro medžiagas, pirmą kartą išreiškė M. V. Lomonosovas 1741 m. savo darbe „Matematinės chemijos elementai“; Šias pažiūras jis propagavo per visą savo mokslinę karjerą.
Idėja, kad visi kūnai susideda iš itin mažų ir toliau nedalomų dalelių – atomų, buvo plačiai aptarinėjama senovės graikų filosofų. Šiuolaikinę idėją apie atomus kaip mažiausias cheminių elementų daleles, galinčias susijungti į didesnes daleles - molekules, kurios sudaro medžiagas, pirmą kartą išreiškė M. V. Lomonosovas 1741 m. savo darbe „Matematinės chemijos elementai“; Šias pažiūras jis propagavo per visą savo mokslinę karjerą.
Visų rūšių kiekybiniai cheminėse reakcijose dalyvaujančių medžiagų masių ir tūrių skaičiavimai yra pagrįsti stechiometriniais dėsniais. Šiuo atžvilgiu stechiometriniai dėsniai visiškai pagrįstai yra susiję su pagrindiniais chemijos dėsniais ir atspindi tikrąjį atomų ir molekulių, turinčių tam tikrą mažiausių cheminių elementų dalelių ir jų junginių masę, egzistavimą. Dėl šios priežasties stechiometriniai dėsniai tapo tvirtu pagrindu, ant kurio buvo pastatytas šiuolaikinis atominis-molekulinis mokslas.
Visų rūšių kiekybiniai cheminėse reakcijose dalyvaujančių medžiagų masių ir tūrių skaičiavimai yra pagrįsti stechiometriniais dėsniais. Šiuo atžvilgiu stechiometriniai dėsniai visiškai pagrįstai yra susiję su pagrindiniais chemijos dėsniais ir atspindi tikrąjį atomų ir molekulių, turinčių tam tikrą mažiausių cheminių elementų dalelių ir jų junginių masę, egzistavimą. Dėl šios priežasties stechiometriniai dėsniai tapo tvirtu pagrindu, ant kurio buvo pastatytas šiuolaikinis atominis-molekulinis mokslas.
Reiškiniai, patvirtinantys sudėtingą atomo struktūrą. Apie atomo – mažiausios cheminio elemento dalelės – struktūrą galima spręsti, viena vertus, pagal jo siunčiamus signalus spindulių ir net dalelių pavidalu, kita vertus, pagal atomų bombardavimo rezultatus. medžiagos greitai įkrautomis dalelėmis.
Pažymėtina, kad kvantinės fizikos kūrimąsi tiesiogiai paskatino bandymai suprasti atomo sandarą ir atomų emisijos spektrų modelius. Eksperimentų metu buvo nustatyta, kad atomo centre yra mažas (palyginti su jo dydžiu), bet masyvus branduolys. Atomas yra mažiausia cheminio elemento dalelė, išlaikanti savo savybes. Jis gavo savo pavadinimą iš graikų kalbos dtomos, kuris reiškia nedalomas. Atomo nedalumas atsiranda vykstant cheminėms transformacijoms, taip pat vykstant atomų susidūrimams dujose. Ir tuo pat metu visada iškildavo klausimas, ar atomas susideda iš mažesnių dalių.
Chemijos studijų objektas – cheminiai elementai ir jų junginiai. Cheminiai elementai yra atomų, turinčių identiškus branduolinius krūvius, rinkiniai. Savo ruožtu atomas yra mažiausia cheminio elemento dalelė, kuri išlaiko visas savo chemines savybes.
Šio Avogadro hipotezės atmetimo esmė buvo nenoras įvesti specialią molekulės (dalelės) sampratą, atspindinčią diskrečią materijos formą, kokybiškai besiskiriančią nuo atomų. Iš tiesų: Daltono paprastieji atomai atitinka mažiausias cheminių elementų daleles, o jo sudėtingi atomai – mažiausias cheminių junginių daleles. Dėl šių kelių atvejų nevertėjo laužyti visos požiūrių sistemos, kuri buvo paremta viena atomo samprata.
Nagrinėjami stechiometriniai dėsniai sudaro pagrindą visų rūšių kiekybiniams cheminėse reakcijose dalyvaujančių medžiagų masių ir tūrių skaičiavimams. Šiuo atžvilgiu stechiometriniai dėsniai visiškai pagrįstai yra susiję su pagrindiniais chemijos dėsniais. Stechiometriniai dėsniai atspindi realų atomų ir molekulių egzistavimą, kurie, būdami mažiausios cheminių elementų ir jų junginių dalelės, turi labai specifinę masę. Dėl šios priežasties stechiometriniai dėsniai tapo tvirtu pagrindu, ant kurio remiasi šiuolaikinis atominis-molekulinis mokslas.

Jei dar nežinote, kas yra molekulė, šis straipsnis kaip tik jums. Prieš daugelį metų žmonės pradėjo suprasti, kad kiekviena medžiaga susideda iš atskirų mažų dalelių.