22. Современное представление о строение атома: принцип неопределенности Гейзенберга, двойственная природа электрона.

Принцип неопределенности Гейзенберга - Существует принципиальное ограничение на точность, с которой могут быть определены физические величины, не связанное с точностью приборов

соотношение неопределенностей Гейзенберга: Δx х Δv > h/m

где Δx — неопределенность (погрешность измерения) пространственной координаты микрочастицы, Δv — неопределенность скорости частицы, m — масса частицы, а h — постоянная Планка. Постоянная Планка равняется примерно 6,626 x 10–34 Дж·с, то есть содержит 33 нуля до первой значимой цифры после запятой.

Согласно принципунеопределённости у частицы не могут быть одновременно точно измерены положение и скорость (импульс). Принцип неопределённости уже в виде, первоначально предложенном Гейзенбергом, применим и в случае, когда не реализуется ни одна из двух крайних ситуаций (полностью определенный импульс и полностью неопределенная пространственная координата — или полностью неопределенный импульс и полностью определенная координата).

Пример: частица с определённым значением энергии, находящаяся в коробке с идеально отражающими стенками; она не характеризуется ни определённым значением импульса (учитывая его направление!), ни каким-либо определённым «положением» или пространственной координатой (волновая функция частицы делокализована в пределах всего пространства коробки, то есть её координаты не имеют определенного значения, локализация частицы осуществлена не точнее размеров коробки).

Двойственная природа электрона

В 1905 г. А. Эйнштейн предсказал, что любое излучение представляет собой поток квантов энергии, называемых фотонами. Из теории Эйнштейна следует, что свет имеет двойственную (корпускулярно-волновую) природу.

В 1924 г. Луи де Бройль (Франция) выдвинул предположение, что электрон также характеризуется корпускулярно-волновым дуализмом. Позднее это было подтверждено на опытах по дифракции на кристаллах. Де Бройль предложил уравнение, связывающее длину волны λ электрона или любой другой частицы с массой т и скоростью ν,

λ = h / (mv) (5)

Волны частиц материи де Бройль назвал материальными волнами. Они свойственны всем частицам или телам. Однако, как следует из уравнения (5), для микротел длина волны настолько мала, что в настоящее время не может быть обнаружена. Так, для тела с массой 1000 кг, двигающегося со скоростью 108 км/ч (30 м/с)

λ = 2,21 · 10 ^{– 38} м.

В 1927 г. В. Гейзенберг (Германия) постулировал принцип неопределенности, согласно которому положение и импульс движения субатомной частицы (микрочастицы) принципиально невозможно определить в любой момент времени с абсолютной точностью. В каждый момент времени можно определить только лишь одно из этих свойств. Э. Шредингер (Австрия) в 1926 г. вывел математическое описание поведения электрона в атоме.

Работы Планка, Эйнштейна, Бора, де Бройля, Гейзенберга, а также Шредингера, предложившего волновое уравнение, заложили основу квантовой механики, изучающей движение и взаимодействие микрочастиц.

Разное

Периодический закон - свой­ства хи­ми­че­ских эле­мен­тов, про­стых ве­ществ, а также со­став и свой­ства со­еди­не­ний на­хо­дят­ся в пе­ри­о­ди­че­ской за­ви­си­мо­сти от зна­че­ний за­ря­дов ядер ато­мов.

В каж­дой ячей­ке, со­от­вет­ству­ю­щей эле­мен­ту, пред­став­ле­ны: хи­ми­че­ский сим­вол, на­зва­ние, по­ряд­ко­вый номер, со­от­вет­ству­ю­щий числу про­то­нов в атоме, от­но­си­тель­ная атом­ная масса. Число элек­тро­нов в атоме со­от­вет­ству­ет числу про­то­нов. Ко­ли­че­ство ней­тро­нов в атоме можно найти по раз­но­сти между от­но­си­тель­ной атом­ной мас­сой и ко­ли­че­ством про­то­нов, т. е. по­ряд­ко­во­го но­ме­ра.

N(n⁰)            =          A_r                      -     Z

Ко­ли­че­ство    от­но­си­тель­ная   по­ряд­ко­вый

ней­тро­нов      атом­ная масса   номер эле­мен­та

На­при­мер, для изо­то­па хлора  ³⁵Cl ко­ли­че­ство ней­тро­нов равно: 35-17=18

Со­став­ны­ми ча­стя­ми пе­ри­о­ди­че­ской си­сте­мы яв­ля­ют­ся груп­пы и пе­ри­о­ды.

I-a	Ще­лоч­ные ме­тал­лы
II-a	Ще­лоч­но­зе­мель­ные ме­тал­лы
V-a	Пник­то­ге­ны
VI-a	Халь­ко­ге­ны
VII-a	Га­ло­ге­ны
VIII-a	Бла­го­род­ные (инерт­ные) газы

Электролиты — это вещества, растворы или расплавы которых проводят электрический ток. К электролитам относятся кислоты, основания и соли.

Амфоте́рность — способность некоторых химических веществ и соединений проявлять в зависимости от условий как кислотные, так и осно́вные свойства.

Органические соединения, органические вещества — класс химических соединений, в состав которых входит углерод (за исключением карбидов, угольной кислоты, карбонатов, оксидов углерода и цианидов). Органические соединения, кроме углерода, чаще всего содержат элементы водород, кислород, азот, значительно реже — серу, фосфор, галогены и некоторые металлы (порознь или в различных комбинациях).