Odpowiedzi

2010-03-04T21:44:33+01:00
Ewolucja poglądów na budowę atomu – najważniejsze odkrycia i teorie. I. TEORIA DALTONA – 1804 – hipoteza o atomistycznej budowie materii. Sześć postulatów Daltona:
-->Każdy pierwiastek chemiczny jest zbiorem małych, niepodzielnych cząstek zwanych atomami. Wszystkie atomy danego pierwiastka są identyczne, to znaczy mają jednakową masę, objętość, kształt i takie same właściwości chemiczne.
Po odkryciu izotopów na początku XX w. Postulat ten został zmodyfikowany w nast. sposób: Pierwiastek jest zbiorem atomów o takich samych właściwościach chemicznych – a nie zbiorem identycznych atomów.
-->Atomy różnych pierwiastków różnią się od siebie masą i innymi właściwościami. Rodzajów atomów jest tyle ile pierwiastków.
Korekta wynika z istnienia izotopów: Rodzajów atomów jest tyle ile nuklidów.
-->Atomu danego pierwiastka nie można podzielić ani przekształcić w inny atom. Atomów nie można niszczyć ani tworzyć.
To twierdzenie oznaczało koniec marzeń alchemików. Ze względu na występowanie zjawiska przemian jądrowych będących przemianami fizycznymi twierdzenie Daltona należy skorygować: Atomu nie da się przekształcić w inny atom w reakcjach chemicznych.
-->Związek chemiczny jest zbiorem cząsteczek. Wszystkie cząsteczki danego związku chemicznego są identyczne, tzn. zawierają tą samą liczbę tych samych rodzajów atomów i mają identyczną masę.
Ponieważ zdecydowana większość znanych obecnie związków chemicznych stanowi mieszaninę cząsteczek zawierających różne izotopy we wszystkich możliwych permutacjach – różniących się więc masą.
W konsekwencji aktualizacja czwartego postulatu wymaga następującej korekty: Wszystkie cząsteczki posiadają jednakowe właściwości chemiczne.
-->Łączenie się pierwiastków w związki chemiczne polega na łączeniu się atomów w większe zespoły zwane cząsteczkami. Najprostsza cząsteczka składa się z dwóch atomów
Treść postulatu jest aktualna – przy czym Dalton nie znał pojęcia wartościowości i sądził, że cząsteczka ma skład typu AB, a dopiero następne połączenia tych samych pierwiastków mogą mieć skład np. AB2 lub inny.
-->Rozłożenie związku chemicznego na pierwiastki polega na rozpadzie cząsteczek na atomy. Proces ten może przebiegać w kilku etapach.
Treść tego postulatu jest w pełni zgodna z aktualnym stanem wiedzy.
II. Prawa wywodzące się z teorii Daltona:
Prawo zachowania masy (Lavoisier): we wszystkich reakcjach chemicznych suma produktów = sumie mas substancji wyjściowych.
Prawo stosunków stałych (Proust): stosunek ilości wagowych pierwiastków łączących się w dany związek jest stały.
Hipoteza Avogadra: jednakowe objętości dwóch różnych gazów znajdujących się w jednakowej temperaturze i pod jednakowym ciśnieniem zawierają jednakową liczbę cząsteczek.
III. ODKRYCIE ELEKTRONU – THOMSON: badał zjawiska zachodzące w lampie wyładowczej, promienie katodowe będące strumieniem cząstek materialnych o masie równej 1/1840 masy atomu wodoru. Masa tych cząsteczek jest stała bez względu na materiał z jakiego wykonana jest katoda. Thomson stwierdził, że te cząsteczki są składnikami wszystkich atomów i nazwał je elektronami.
IV. ODKRYCIE JĄDRA ATOMOWEGO – RUTHERFORD: badał promieniotwórczość radu w polu elektrycznym: rad wydzielał trzy wiązki: α, β (elektrony) i γ (fala elektromagnetyczna). Zbadał zachowanie strumienia cząstek (α) uderzających o folię metalową: część cząstek przeszła przez metal bez zmiany pierwotnego toru, część cząstek uległa odchyleniu od pierwotnego toru, a część cząstek uległa odbiciu. Wniosek: ładunek dodatni musi być zlokalizowany punktowo, w miejscu o największej masie, czyli w jądrze atomowym. Powstał w ten sposób model atomu według Rutherforda.
V. TEORIA BOHRA: wyjaśnił dlaczego elektrony nie podlegają prawu Maxwella – gdyby emitowały według tego prawa fale elektromagnetyczne, zmniejszałyby swoją energię i w końcu opadłyby na jądro. Bohr uważał, że prawa elektrodynamiki dotyczą tylko zjawisk makroskopowych. Przedstawił planetarny model atomu – centralnie usytuowane jest najcięższe jądro, a wokół niego, w różnych odległościach krążą elektrony.
2 3 2