อะตอมในการทำความเข้าใจคืออะไร ตัวเลขควอนตัม หลักการของเปาลี กฎของ Klechkovsky สิ่งที่อยู่ภายในอะตอม

อะตอม (จากภาษากรีก άτομοσ - แบ่งแยกไม่ได้) เป็นอนุภาคที่เล็กที่สุดขององค์ประกอบทางเคมีที่ยังคงคุณสมบัติทางเคมีทั้งหมดเอาไว้ อะตอมประกอบด้วยนิวเคลียสหนาแน่นของโปรตอนที่มีประจุบวกและนิวตรอนที่เป็นกลางทางไฟฟ้า ซึ่งล้อมรอบด้วยเมฆอิเล็กตรอนที่มีประจุลบที่มีขนาดใหญ่กว่ามาก เมื่อจำนวนโปรตอนตรงกับจำนวนอิเล็กตรอน อะตอมจะมีความเป็นกลางทางไฟฟ้า ไม่เช่นนั้นจะเป็นไอออนโดยมีประจุที่แน่นอน อะตอมแบ่งตามจำนวนโปรตอนและนิวตรอน โดยจำนวนโปรตอนกำหนดองค์ประกอบทางเคมี และจำนวนนิวตรอนกำหนดนิวไคลด์ของธาตุ

โดยการสร้างพันธะซึ่งกันและกัน อะตอมจะรวมกันเป็นโมเลกุลและของแข็งขนาดใหญ่

มนุษยชาติสงสัยว่ามีอนุภาคที่เล็กที่สุดของสสารมาตั้งแต่สมัยโบราณ แต่ได้รับการยืนยันการมีอยู่ของอะตอมเมื่อปลายศตวรรษที่ 19 เท่านั้น แต่เกือบจะในทันทีก็เห็นได้ชัดว่าอะตอมก็มีเช่นกัน โครงสร้างที่ซับซ้อนซึ่งกำหนดคุณสมบัติของพวกเขา

แนวคิดเรื่องอะตอมในฐานะอนุภาคที่เล็กที่สุดซึ่งแบ่งแยกไม่ได้ถูกเสนอโดยนักปรัชญาชาวกรีกโบราณ ในศตวรรษที่ 17 และ 18 นักเคมีได้ค้นพบสิ่งนั้น สารเคมีตอบสนองในสัดส่วนที่กำหนดซึ่งแสดงโดยใช้ตัวเลขขนาดเล็ก นอกจากนี้ พวกมันยังแยกสารง่ายๆ บางชนิดออก ซึ่งเรียกว่าองค์ประกอบทางเคมี การค้นพบเหล่านี้นำไปสู่การฟื้นฟูแนวคิดเรื่องอนุภาคที่แบ่งแยกไม่ได้ การพัฒนาอุณหพลศาสตร์และฟิสิกส์เชิงสถิติแสดงให้เห็นว่าคุณสมบัติทางความร้อนของร่างกายสามารถอธิบายได้ด้วยการเคลื่อนที่ของอนุภาคดังกล่าว ในที่สุดขนาดของอะตอมก็ถูกกำหนดโดยการทดลอง

ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 และต้นศตวรรษที่ 20 นักฟิสิกส์ได้ค้นพบอนุภาคแรกของอะตอม ซึ่งได้แก่ อิเล็กตรอน และนิวเคลียสของอะตอมในเวลาต่อมา ซึ่งแสดงให้เห็นว่าอะตอมไม่สามารถแบ่งแยกได้ การพัฒนากลศาสตร์ควอนตัมทำให้สามารถอธิบายได้ไม่เพียง แต่โครงสร้างของอะตอมเท่านั้น แต่ยังรวมถึงคุณสมบัติของพวกมันด้วย: สเปกตรัมแสง, ความสามารถในการเข้าสู่ปฏิกิริยาและสร้างโมเลกุลเช่น

ลักษณะทั่วไปของโครงสร้างของอะตอม

แนวคิดสมัยใหม่เกี่ยวกับโครงสร้างของอะตอมมีพื้นฐานมาจากกลศาสตร์ควอนตัม

ในระดับที่นิยม โครงสร้างของอะตอมสามารถนำเสนอในรูปแบบของแบบจำลองคลื่น ซึ่งอิงตามแบบจำลอง Bohr แต่ยังคำนึงถึงข้อมูลเพิ่มเติมจากกลศาสตร์ควอนตัมด้วย

ตามรุ่นนี้:

อะตอมประกอบด้วยอนุภาคมูลฐาน (โปรตอน อิเล็กตรอน และนิวตรอน) มวลของอะตอมส่วนใหญ่กระจุกตัวอยู่ในนิวเคลียส ดังนั้นปริมาตรส่วนใหญ่จึงค่อนข้างว่างเปล่า นิวเคลียสล้อมรอบด้วยอิเล็กตรอน จำนวนอิเล็กตรอนเท่ากับจำนวนโปรตอนในนิวเคลียส จำนวนโปรตอนจะกำหนดเลขอะตอมของธาตุในตารางธาตุ ในอะตอมที่เป็นกลาง ประจุลบทั้งหมดของอิเล็กตรอนจะเท่ากับประจุบวกของโปรตอน อะตอมของธาตุเดียวกันแต่มีจำนวนนิวตรอนต่างกันเรียกว่าไอโซโทป
ที่ใจกลางอะตอมจะมีนิวเคลียสเล็กๆ ที่มีประจุบวก ซึ่งประกอบด้วยโปรตอนและนิวตรอน
นิวเคลียสของอะตอมมีขนาดเล็กกว่าอะตอมประมาณ 10,000 เท่า ดังนั้น หากคุณเพิ่มอะตอมให้เป็นขนาดของสนามบินบอรีสปิล ขนาดของนิวเคลียสก็จะเล็กกว่าขนาดของลูกปิงปอง
แกนกลางล้อมรอบด้วยเมฆอิเล็กตรอนซึ่งครอบครองปริมาตรส่วนใหญ่ ในเมฆอิเล็กตรอน สามารถจำแนกเปลือกได้ โดยแต่ละเปลือกมีวงโคจรที่เป็นไปได้หลายวง ออร์บิทัลที่เติมเข้าไปนั้นถือเป็นคุณลักษณะการกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์ขององค์ประกอบทางเคมีแต่ละชนิด
แต่ละวงโคจรสามารถมีอิเล็กตรอนได้มากถึงสองตัว ซึ่งมีคุณลักษณะเฉพาะด้วยเลขควอนตัมสามตัว ได้แก่ ปัจจัยพื้นฐาน วงโคจร และแม่เหล็ก
อิเล็กตรอนแต่ละตัวในวงโคจรมีค่าเฉพาะของเลขควอนตัมตัวที่สี่ นั่นก็คือ สปิน
วงโคจรถูกกำหนดโดยการแจกแจงความน่าจะเป็นเฉพาะของตำแหน่งที่สามารถพบอิเล็กตรอนได้อย่างแน่นอน ตัวอย่างของออร์บิทัลและสัญลักษณ์แสดงอยู่ในรูปด้านขวา “เส้นขอบ” ของวงโคจรถือเป็นระยะห่างที่ความน่าจะเป็นที่อิเล็กตรอนสามารถอยู่ภายนอกได้น้อยกว่า 90%
แต่ละเปลือกสามารถมีอิเล็กตรอนได้ไม่เกินจำนวนที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัด ตัวอย่างเช่น เปลือกที่อยู่ใกล้นิวเคลียสมากที่สุดสามารถมีอิเล็กตรอนได้สูงสุด 2 ตัว ตัวถัดไป - 8 ตัวที่สามจากนิวเคลียส - 18 เป็นต้น
เมื่ออิเล็กตรอนเกาะติดกับอะตอม พวกมันจะตกอยู่ในวงโคจรพลังงานต่ำ มีเพียงอิเล็กตรอนเปลือกนอกเท่านั้นที่สามารถมีส่วนร่วมในการก่อตัวของพันธะระหว่างอะตอม อะตอมสามารถยอมแพ้และได้รับอิเล็กตรอน กลายเป็นไอออนที่มีประจุบวกหรือประจุลบ คุณสมบัติทางเคมีขององค์ประกอบถูกกำหนดโดยความง่ายที่นิวเคลียสสามารถให้หรือรับอิเล็กตรอนได้ ขึ้นอยู่กับทั้งจำนวนอิเล็กตรอนและระดับการเติมของเปลือกนอก
ขนาดอะตอม

ขนาดของอะตอมเป็นปริมาณที่วัดได้ยาก เนื่องจากนิวเคลียสส่วนกลางถูกล้อมรอบด้วยเมฆอิเล็กตรอนแบบกระจาย สำหรับอะตอมที่ก่อตัวเป็นผลึกแข็ง ระยะห่างระหว่างตำแหน่งที่อยู่ติดกันของโครงตาข่ายคริสตัลสามารถใช้เป็นค่าประมาณของขนาดได้ สำหรับอะตอม จะไม่เกิดผลึก แต่ใช้เทคนิคการประเมินอื่นๆ รวมถึงการคำนวณทางทฤษฎี ตัวอย่างเช่น ขนาดของอะตอมไฮโดรเจนประมาณว่า 1.2 × 10-10 ม. ค่านี้สามารถเปรียบเทียบกับขนาดของโปรตอน (ซึ่งเป็นนิวเคลียสของอะตอมไฮโดรเจน): 0.87 × 10-15 ม. และตรวจยืนยัน นิวเคลียสของอะตอมไฮโดรเจนนั้นเล็กกว่าอะตอมถึง 100,000 เท่า อะตอมของธาตุอื่นคงอัตราส่วนไว้ประมาณเดียวกัน เหตุผลก็คือองค์ประกอบที่มีนิวเคลียสที่มีประจุบวกใหญ่กว่าจะดึงดูดอิเล็กตรอนได้แรงกว่า

คุณลักษณะอีกประการหนึ่งของขนาดของอะตอมคือรัศมี van der Waals ซึ่งเป็นระยะทางที่อะตอมอื่นสามารถเข้าใกล้อะตอมที่กำหนดได้ ระยะทางระหว่างอะตอมในโมเลกุลมีลักษณะเฉพาะด้วยความยาว พันธะเคมีหรือรัศมีโคเวเลนต์

แกนกลาง

อะตอมส่วนใหญ่กระจุกตัวอยู่ในนิวเคลียสซึ่งประกอบด้วยนิวคลีออน ได้แก่ โปรตอนและนิวตรอน ซึ่งเชื่อมต่อกันด้วยแรงปฏิกิริยานิวเคลียร์

จำนวนโปรตอนในนิวเคลียสของอะตอมจะเป็นตัวกำหนดเลขอะตอมและอะตอมของธาตุใด ตัวอย่างเช่น อะตอมของคาร์บอนประกอบด้วยโปรตอน 6 ตัว อะตอมทั้งหมดที่มีเลขอะตอมที่แน่นอนจะมีเลขอะตอมเท่ากัน ลักษณะทางกายภาพและมีคุณสมบัติทางเคมีเหมือนกัน ตารางธาตุแสดงรายการองค์ประกอบตามลำดับการเพิ่มเลขอะตอม

จำนวนโปรตอนและนิวตรอนทั้งหมดในอะตอมของธาตุเป็นตัวกำหนดมวลอะตอมของมัน เนื่องจากโปรตอนและนิวตรอนมีมวลประมาณ 1 อามู นิวตรอนในนิวเคลียสไม่ส่งผลต่อธาตุใดที่อะตอมเป็นอยู่ แต่องค์ประกอบทางเคมีสามารถมีได้ อะตอมที่มีจำนวนโปรตอนเท่ากันและจำนวนนิวตรอนเท่ากัน อะตอมดังกล่าวมีเลขอะตอมเท่ากัน แต่มีมวลอะตอมต่างกัน เรียกว่า ไอโซโทปของธาตุ เวลาเขียนชื่อไอโซโทป ให้เขียนมวลอะตอมตามหลังไอโซโทป ตัวอย่างเช่น ไอโซโทปคาร์บอน-14 ประกอบด้วยโปรตอน 6 ตัวและนิวตรอน 8 ตัว ซึ่งรวมกันได้มวลอะตอม 14 วิธีการระบุที่นิยมอีกวิธีหนึ่งคือการเติมมวลอะตอมด้วยตัวยกนำหน้าสัญลักษณ์ธาตุ ตัวอย่างเช่น คาร์บอน-14 ถูกกำหนดให้เป็น 14C

มวลอะตอมของธาตุที่กำหนดในตารางธาตุคือค่าเฉลี่ยของมวลไอโซโทปที่พบในธรรมชาติ การหาค่าเฉลี่ยจะดำเนินการตามความอุดมสมบูรณ์ของไอโซโทปในธรรมชาติ

เมื่อเลขอะตอมเพิ่มขึ้น ประจุบวกของนิวเคลียสจะเพิ่มขึ้น ส่งผลให้คูลอมบ์ขับไล่ระหว่างโปรตอนเพิ่มขึ้น จำเป็นต้องมีนิวตรอนเพิ่มมากขึ้นเพื่อยึดโปรตอนไว้ด้วยกัน อย่างไรก็ตาม จำนวนมากนิวตรอนไม่เสถียร และสถานการณ์นี้ทำให้เกิดการจำกัดประจุที่เป็นไปได้ของนิวเคลียสและจำนวนองค์ประกอบทางเคมีที่มีอยู่ในธรรมชาติ องค์ประกอบทางเคมีที่มีเลขอะตอมสูงจะมีอายุการใช้งานที่สั้นมาก สามารถสร้างขึ้นได้โดยการระดมยิงนิวเคลียสของธาตุเบาด้วยไอออนเท่านั้น และจะสังเกตได้ในระหว่างการทดลองโดยใช้เครื่องเร่งเท่านั้น ในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2551 องค์ประกอบทางเคมีสังเคราะห์หนักคืออูนออคเทียม

ไอโซโทปขององค์ประกอบทางเคมีหลายชนิดไม่เสถียรและสลายตัวไปตามกาลเวลา ปรากฏการณ์นี้ใช้โดยการทดสอบองค์ประกอบรังสีเพื่อกำหนดอายุของวัตถุ มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับโบราณคดีและบรรพชีวินวิทยา

แบบจำลองบอร์

แบบจำลองบอร์เป็นแบบจำลองทางกายภาพตัวแรกที่สามารถอธิบายสเปกตรัมแสงของอะตอมไฮโดรเจนได้อย่างถูกต้อง หลังจากการพัฒนาวิธีการที่แม่นยำของกลศาสตร์ควอนตัม แบบจำลองของบอร์มีความสำคัญทางประวัติศาสตร์เท่านั้น แต่เนื่องจากความเรียบง่าย แบบจำลองของบอร์จึงยังคงได้รับการสอนและใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อความเข้าใจเชิงคุณภาพเกี่ยวกับโครงสร้างของอะตอม

แบบจำลองของบอร์อิงตามแบบจำลองดาวเคราะห์ของรัทเทอร์ฟอร์ด ซึ่งอธิบายว่าอะตอมเป็นนิวเคลียสที่มีประจุบวกขนาดเล็ก โดยมีอิเล็กตรอนที่มีประจุลบโคจรอยู่ที่ ระดับที่แตกต่างกันซึ่งมีลักษณะคล้ายโครงสร้าง ระบบสุริยะ- รัทเทอร์ฟอร์ดเสนอแบบจำลองดาวเคราะห์เพื่ออธิบายผลการทดลองของเขาเกี่ยวกับการกระเจิงของอนุภาคแอลฟาด้วยฟอยล์โลหะ ตามแบบจำลองของดาวเคราะห์ อะตอมประกอบด้วยนิวเคลียสหนักซึ่งมีอิเล็กตรอนหมุนอยู่ แต่ความจริงที่ว่าอิเล็กตรอนที่หมุนรอบนิวเคลียสไม่ได้ตกเป็นเกลียวบนนิวเคลียสนั้นเป็นสิ่งที่นักฟิสิกส์ในยุคนั้นไม่สามารถเข้าใจได้ ตามทฤษฎีคลาสสิกของแม่เหล็กไฟฟ้า อิเล็กตรอนที่หมุนรอบนิวเคลียสควรปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (แสง) ซึ่งจะนำไปสู่การสูญเสียพลังงานทีละน้อยและตกลงสู่นิวเคลียส ดังนั้นอะตอมจะมีอยู่ได้อย่างไร? นอกจากนี้ การศึกษาสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าของอะตอมยังแสดงให้เห็นว่าอิเล็กตรอนในอะตอมสามารถเปล่งแสงได้เพียงความถี่หนึ่งเท่านั้น

ความยากลำบากเหล่านี้ได้รับการแก้ไขในแบบจำลองที่เสนอโดย Niels Bohr ในปี 1913 ซึ่งตั้งสมมติฐานว่า:

อิเล็กตรอนสามารถอยู่ในวงโคจรที่มีพลังงานเชิงปริมาณไม่ต่อเนื่องเท่านั้น นั่นคือไม่ใช่ว่าวงโคจรทั้งหมดจะเป็นไปได้ แต่จะมีวงโคจรบางวงเท่านั้น พลังงานที่แน่นอนของวงโคจรที่อนุญาตนั้นขึ้นอยู่กับอะตอม
กฎของกลศาสตร์คลาสสิกใช้ไม่ได้เมื่ออิเล็กตรอนเคลื่อนที่จากวงโคจรที่อนุญาตไปยังอีกวงหนึ่ง
เมื่ออิเล็กตรอนเคลื่อนที่จากวงโคจรหนึ่งไปยังอีกวงหนึ่ง ความแตกต่างในพลังงานจะถูกปล่อยออกมา (หรือดูดซับ) ด้วยควอนตัมแสง (โฟตอน) เดี่ยว ซึ่งความถี่จะขึ้นอยู่กับความแตกต่างพลังงานระหว่างวงโคจรทั้งสองโดยตรง

โดยที่ ν คือความถี่ของโฟตอน E คือความแตกต่างของพลังงาน และ h คือค่าคงที่ของสัดส่วน หรือที่เรียกว่าค่าคงที่ของพลังค์
มีการกำหนดสิ่งที่สามารถเขียนลงไปได้

โดยที่ ω คือความถี่เชิงมุมของโฟตอน
วงโคจรที่อนุญาตนั้นขึ้นอยู่กับค่าเชิงปริมาณของโมเมนตัมการโคจรเชิงมุม L ซึ่งอธิบายโดยสมการ

โดยที่ n = 1,2,3,...
และเรียกว่าเลขควอนตัมโมเมนตัมเชิงมุม
สมมติฐานเหล่านี้ทำให้สามารถอธิบายผลลัพธ์ของการสังเกตในเวลานั้นได้ เช่น เหตุใดสเปกตรัมจึงประกอบด้วยเส้นแยกกัน อัสสัมชัญ (๔) กล่าวไว้ว่า ค่าที่น้อยที่สุด n คือ 1 ดังนั้น รัศมีอะตอมที่เล็กที่สุดที่อนุญาตคือ 0.526 Å (0.0529 nm = 5.28 · 10-11 m) ค่านี้เรียกว่ารัศมีบอร์

แบบจำลองของบอร์บางครั้งเรียกว่าแบบจำลองเซมิคลาสสิก เนื่องจากถึงแม้ว่ามันจะรวมแนวคิดบางอย่างจากกลศาสตร์ควอนตัมไว้ แต่ก็ไม่ใช่คำอธิบายเชิงกลควอนตัมที่สมบูรณ์ของอะตอมไฮโดรเจน อย่างไรก็ตาม แบบจำลองของบอร์ถือเป็นก้าวสำคัญในการสร้างคำอธิบายดังกล่าว

ในคำอธิบายเชิงกลควอนตัมที่เข้มงวดของอะตอมไฮโดรเจน ระดับพลังงานจะพบได้จากคำตอบของสมการชโรดิงเงอร์ที่อยู่กับที่ ระดับเหล่านี้มีลักษณะเฉพาะด้วยตัวเลขควอนตัมสามตัวที่ระบุไว้ข้างต้น สูตรสำหรับการหาปริมาณโมเมนตัมเชิงมุมจะแตกต่างกัน จำนวนควอนตัมของโมเมนตัมเชิงมุมเป็นศูนย์สำหรับวงโคจร S ทรงกลม เอกภาพสำหรับวงโคจร p รูปทรงดัมเบลที่ยืดออก เป็นต้น (ดูภาพด้านบน)

พลังงานปรมาณูและการหาปริมาณของมัน

ค่าพลังงานที่อะตอมสามารถมีได้นั้นคำนวณและตีความตามบทบัญญัติของกลศาสตร์ควอนตัม ในกรณีนี้ ปัจจัยต่างๆ เช่น ปฏิกิริยาระหว่างไฟฟ้าสถิตของอิเล็กตรอนกับนิวเคลียสและอิเล็กตรอนซึ่งกันและกัน การหมุนของอิเล็กตรอน และหลักการของอนุภาคที่เหมือนกัน จะถูกนำมาพิจารณาด้วย ในกลศาสตร์ควอนตัม สถานะที่อะตอมตั้งอยู่นั้นอธิบายได้ด้วยฟังก์ชันคลื่น ซึ่งหาได้จากคำตอบของสมการชโรดิงเงอร์ มีชุดสถานะเฉพาะ ซึ่งแต่ละสถานะมีค่าพลังงานเฉพาะ สถานะที่มีพลังงานต่ำที่สุดเรียกว่าสถานะพื้นดิน รัฐอื่นเรียกว่าตื่นเต้น อะตอมอยู่ในสถานะตื่นเต้นในช่วงเวลาจำกัด โดยปล่อยควอนตัมของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า (โฟตอน) ไม่ช้าก็เร็วและผ่านเข้าสู่สถานะพื้น อะตอมสามารถคงอยู่ในสถานะพื้นได้เป็นเวลานาน หากต้องการตื่นเต้น เขาต้องการพลังงานภายนอกซึ่งสามารถมาหาเขาได้จากเท่านั้น สภาพแวดล้อมภายนอก- อะตอมจะปล่อยหรือดูดซับแสงเฉพาะที่ความถี่บางความถี่ซึ่งสอดคล้องกับความแตกต่างของพลังงานระหว่างสถานะต่างๆ ของมัน

สถานะที่เป็นไปได้ของอะตอมจะถูกจัดทำดัชนีโดยเลขควอนตัม เช่น สปิน หมายเลขควอนตัมโมเมนตัมเชิงมุมของวงโคจร และเลขควอนตัมโมเมนตัมเชิงมุมรวม คุณสามารถอ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการจำแนกประเภทได้ในบทความข้อกำหนดทางอิเล็กทรอนิกส์

เปลือกอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมเชิงซ้อน

อะตอมเชิงซ้อนมีองค์ประกอบหลายสิบอะตอม และสำหรับธาตุที่หนักมาก อาจมีอิเล็กตรอนหลายร้อยตัวด้วยซ้ำ ตามหลักการของอนุภาคที่เหมือนกัน สถานะทางอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมนั้นถูกสร้างขึ้นโดยอิเล็กตรอนทั้งหมด และไม่สามารถระบุได้ว่าแต่ละอิเล็กตรอนอยู่ที่ไหน อย่างไรก็ตาม ในสิ่งที่เรียกว่าการประมาณหนึ่งอิเล็กตรอน เราสามารถพูดถึงสถานะพลังงานบางอย่างของอิเล็กตรอนแต่ละตัวได้

ตามแนวคิดเหล่านี้ มีวงโคจรชุดหนึ่งซึ่งเต็มไปด้วยอิเล็กตรอนของอะตอม วงโคจรเหล่านี้มีโครงสร้างทางอิเล็กทรอนิกส์เฉพาะ แต่ละวงโคจรสามารถมีอิเล็กตรอนได้ไม่เกินสองตัว (หลักการยกเว้นของ Pauli) วงโคจรถูกจัดกลุ่มเป็นเปลือก ซึ่งแต่ละวงสามารถมีจำนวนวงโคจรที่แน่นอนได้เท่านั้น (1, 4, 10 เป็นต้น) วงโคจรแบ่งออกเป็นภายในและภายนอก ในสถานะพื้นดินของอะตอม เปลือกชั้นในจะเต็มไปด้วยอิเล็กตรอนอย่างสมบูรณ์

ในออร์บิทัลชั้นใน อิเล็กตรอนจะอยู่ใกล้กับนิวเคลียสมากและเกาะติดกับนิวเคลียสอย่างแน่นหนา ในการกำจัดอิเล็กตรอนออกจากวงโคจรด้านใน คุณต้องให้พลังงานสูงมากถึงหลายพันอิเล็กตรอนโวลต์ อิเล็กตรอนบนเปลือกชั้นในสามารถรับพลังงานดังกล่าวได้โดยการดูดซับควอนตัมเท่านั้น การฉายรังสีเอกซ์- พลังงาน เปลือกด้านในอะตอมมีความเป็นเอกเทศสำหรับองค์ประกอบทางเคมีแต่ละชนิด ดังนั้นจึงสามารถระบุอะตอมได้ด้วยสเปกตรัมการดูดกลืนรังสีเอกซ์ของมัน กรณีนี้ใช้ในการวิเคราะห์ด้วยรังสีเอกซ์

ในเปลือกนอกมีอิเล็กตรอนอยู่ห่างจากนิวเคลียส อิเล็กตรอนเหล่านี้เองที่เกี่ยวข้องกับการก่อตัวของพันธะเคมี ซึ่งเป็นเหตุให้เปลือกนอกเรียกว่าเวเลนซ์ และอิเล็กตรอนในเปลือกนอกเรียกว่าเวเลนซ์อิเล็กตรอน

การเปลี่ยนแปลงควอนตัมในอะตอม

การเปลี่ยนผ่านระหว่างสถานะต่างๆ ของอะตอมมักเกิดจากการรบกวนจากภายนอกบ่อยกว่า สนามแม่เหล็กไฟฟ้า- เนื่องจากการหาปริมาณของสถานะของอะตอม สเปกตรัมแสงของอะตอมจึงประกอบด้วยเส้นแต่ละเส้นหากพลังงานของควอนตัมแสงไม่เกินพลังงานไอออไนเซชัน เพิ่มเติมด้วย ความถี่สูงสเปกตรัมแสงของอะตอมมีความต่อเนื่อง ความน่าจะเป็นของการกระตุ้นอะตอมด้วยแสงจะลดลงตามความถี่ที่เพิ่มขึ้นอีก แต่จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วที่ลักษณะความถี่เฉพาะขององค์ประกอบทางเคมีแต่ละชนิดในช่วงรังสีเอกซ์

อะตอมที่ถูกกระตุ้นจะปล่อยควอนตัมแสงออกมาที่ความถี่เดียวกันกับที่การดูดซึมเกิดขึ้น

การเปลี่ยนผ่านระหว่างสถานะต่างๆ ของอะตอมอาจเกิดจากการมีปฏิกิริยากับอนุภาคที่มีประจุเร็ว

คุณสมบัติทางเคมีและฟิสิกส์ของอะตอม

คุณสมบัติทางเคมีของอะตอมถูกกำหนดโดยเวเลนซ์อิเล็กตรอนเป็นหลัก - อิเล็กตรอนในเปลือกนอก จำนวนอิเล็กตรอนในเปลือกนอกเป็นตัวกำหนดความจุของอะตอม

อะตอมของคอลัมน์สุดท้ายของตารางธาตุจะมีเปลือกนอกเต็มไปหมด และเพื่อให้อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ไปยังเปลือกถัดไป อะตอมจะต้องได้รับพลังงานที่สูงมาก ดังนั้นอะตอมเหล่านี้จึงเฉื่อยและไม่มีแนวโน้มที่จะเกิดปฏิกิริยาเคมี ก๊าซเฉื่อยจะบางและตกผลึกเฉพาะที่อุณหภูมิต่ำมากเท่านั้น

อะตอมในคอลัมน์แรกของตารางธาตุจะมีอิเล็กตรอนหนึ่งตัวอยู่ในเปลือกนอกและมีปฏิกิริยาทางเคมี ความจุของพวกเขาคือ 1 ประเภทลักษณะพันธะเคมีสำหรับอะตอมเหล่านี้ในสถานะตกผลึกคือพันธะโลหะ

อะตอมในคอลัมน์ที่สองของตารางธาตุในสถานะพื้นมีอิเล็กตรอน 2 วินาทีในเปลือกนอก เปลือกนอกของพวกมันเต็มไปหมด ดังนั้นพวกมันจึงต้องเฉื่อย แต่การเปลี่ยนจากสถานะพื้นดินด้วยการกำหนดค่าเปลือกอิเล็กตรอน s2 ไปสู่สถานะด้วยการกำหนดค่า s1p1 นั้น จำเป็นต้องใช้พลังงานเพียงเล็กน้อย ดังนั้น อะตอมเหล่านี้จึงมีเวเลนซ์เป็น 2 แต่มีฤทธิ์น้อยกว่า

อะตอมในคอลัมน์ที่สามของตารางธาตุมีการจัดเรียงอิเล็กตรอนแบบ s2p1 ในสถานะพื้น พวกเขาสามารถแสดงความจุที่แตกต่างกัน: 1, 3, 5 ความเป็นไปได้สุดท้ายเกิดขึ้นเมื่อเปลือกอิเล็กตรอนของอะตอมถูกเสริมด้วยอิเล็กตรอน 8 ตัวและปิดลง

อะตอมในคอลัมน์ที่สี่ของตารางธาตุมีวาเลนซีเป็น 4 (เช่น คาร์บอนไดออกไซด์ CO2) แม้ว่าอาจมีวาเลนซีเป็น 2 ก็ได้ (เช่น คาร์บอนมอนอกไซด์ CO) ก่อนที่คอลัมน์นี้จะเป็นคาร์บอนซึ่งเป็นธาตุที่ก่อให้เกิดสารประกอบเคมีหลากหลายชนิด ทุ่มเทให้กับสารประกอบคาร์บอน ส่วนพิเศษเคมี - เคมีอินทรีย์ องค์ประกอบอื่นๆ ของคอลัมน์นี้คือ ซิลิคอน เจอร์เมเนียมที่ สภาวะปกติเป็นสารกึ่งตัวนำโซลิดสเตต

องค์ประกอบในคอลัมน์ที่ 5 มีวาเลนซีเป็น 3 หรือ 5

องค์ประกอบของคอลัมน์ที่หกของตารางธาตุในสถานะพื้นมีโครงสร้างเป็น s2p4 และการหมุนโดยรวมเป็น 1 ดังนั้นจึงเป็นธาตุคู่ นอกจากนี้ยังมีความเป็นไปได้ที่อะตอมจะเปลี่ยนไปสู่สถานะตื่นเต้น s2p3s ด้วยสปิน 2 ซึ่งวาเลนซ์คือ 4 หรือ 6

องค์ประกอบในคอลัมน์ที่เจ็ดของตารางธาตุขาดอิเล็กตรอนหนึ่งตัวในเปลือกนอกเพื่อเติมเต็ม ส่วนใหญ่เป็นแบบเอกพจน์ อย่างไรก็ตาม พวกมันสามารถเข้าไปในสารประกอบเคมีในสภาวะตื่นเต้นได้ โดยมีค่าความจุ 3,5,7

โดยทั่วไปองค์ประกอบการเปลี่ยนจะเติม s-shell ภายนอกก่อนที่ d-shell จะเต็มสมบูรณ์ ดังนั้นส่วนใหญ่พวกมันจึงมีความจุ 1 หรือ 2 แต่ในบางกรณี d-อิเล็กตรอนตัวใดตัวหนึ่งมีส่วนร่วมในการก่อตัวของพันธะเคมี และความจุจะเท่ากับ 3

ในระหว่างการศึกษา สารประกอบเคมีออร์บิทัลของอะตอมถูกดัดแปลง เปลี่ยนรูป และกลายเป็นออร์บิทัลของโมเลกุล ในกรณีนี้กระบวนการผสมพันธุ์ของวงโคจรเกิดขึ้น - การก่อตัวของวงโคจรใหม่เป็นผลรวมเฉพาะของวงโคจร

ประวัติความเป็นมาของแนวคิดเรื่องอะตอม

รายละเอียดเพิ่มเติมในบทความ อะตอมมิกส์
แนวคิดเรื่องอะตอมมีต้นกำเนิดมาจากภาษากรีกโบราณเช่นเดียวกับคำนี้ แม้ว่าความจริงของสมมติฐานเกี่ยวกับการมีอยู่ของอะตอมจะได้รับการยืนยันในศตวรรษที่ 20 เท่านั้น แนวคิดหลักที่อยู่เบื้องหลังแนวคิดนี้ตลอดหลายศตวรรษคือแนวคิดเรื่องโลกในฐานะฉาก จำนวนมากองค์ประกอบที่แบ่งแยกไม่ได้ซึ่งมีโครงสร้างเรียบง่ายและมีมาตั้งแต่ต้นกาล

นักเทศน์คนแรกของหลักคำสอนแบบอะตอมมิก

คนแรกที่เทศนาคำสอนแบบอะตอมมิกคือนักปรัชญา Leucippus ในศตวรรษที่ 5 ก่อนคริสต์ศักราช จากนั้นเดโมคริตุสลูกศิษย์ของเขาก็หยิบกระบองขึ้นมา มีเพียงเศษเสี้ยวของงานของพวกเขาเท่านั้นที่รอดชีวิต ซึ่งเห็นได้ชัดว่าพวกเขาดำเนินการจากสมมติฐานทางกายภาพที่ค่อนข้างเป็นนามธรรมจำนวนเล็กน้อย:

“ความหวานและความขมขื่น ความร้อนและความหนาวเย็นเป็นความหมายของคำจำกัดความ แต่ในความเป็นจริงแล้ว [มีเพียง] อะตอมและความว่างเปล่าเท่านั้น”

ตามข้อมูลของเดโมคริตุส ธรรมชาติทั้งหมดประกอบด้วยอะตอม ซึ่งเป็นอนุภาคที่เล็กที่สุดของสสารซึ่งอยู่นิ่งหรือเคลื่อนที่ในพื้นที่ว่างเปล่าโดยสิ้นเชิง อะตอมทั้งหมดก็มี รูปแบบที่เรียบง่ายและอะตอมชนิดเดียวกันก็เหมือนกัน ความหลากหลายของธรรมชาติสะท้อนถึงความหลากหลายของรูปร่างอะตอม และหลากหลายวิธีที่อะตอมสามารถเกาะติดกัน ทั้งเดโมคริตุสและลิวซิปุสเชื่อว่าอะตอมเมื่อเริ่มเคลื่อนที่แล้วก็ยังเคลื่อนที่ต่อไปตามกฎของธรรมชาติ

คำถามที่ยากที่สุดสำหรับชาวกรีกโบราณคือความเป็นจริงทางกายภาพของแนวคิดพื้นฐานของอะตอมนิยม เราจะพูดถึงความจริงของความว่างเปล่าได้ในแง่ใด ถ้ามันไม่มีสาระ ก็ไม่มีเลย คุณสมบัติทางกายภาพ- แนวคิดของ Leucipus และ Democritus ไม่สามารถทำหน้าที่เป็นพื้นฐานที่น่าพอใจสำหรับทฤษฎีเรื่องสสารในระนาบทางกายภาพได้ เนื่องจากพวกเขาไม่ได้อธิบายว่าอะตอมประกอบด้วยอะไร และเหตุใดอะตอมจึงแบ่งแยกไม่ได้

เพลโตรุ่นต่อจากพรรคเดโมคริตุสได้เสนอวิธีแก้ปัญหาของเขา: “อนุภาคที่เล็กที่สุดไม่ได้เป็นของอาณาจักรแห่งสสาร แต่เป็นของอาณาจักรแห่งเรขาคณิต พวกเขาเป็นตัวแทนของร่างกายที่แตกต่างกัน รูปทรงเรขาคณิตล้อมรอบด้วยสามเหลี่ยมแบน"

แนวคิดเรื่องอะตอมในปรัชญาอินเดีย

หนึ่งพันปีต่อมา การใช้เหตุผลเชิงนามธรรมของชาวกรีกโบราณได้แทรกซึมเข้าไปในอินเดีย และได้รับการยอมรับจากสำนักปรัชญาอินเดียบางแห่ง แต่ถ้าปรัชญาตะวันตกเชื่อว่าทฤษฎีอะตอมควรกลายเป็นพื้นฐานที่เป็นรูปธรรมและเป็นกลางสำหรับทฤษฎีโลกวัตถุ ปรัชญาอินเดียมักจะมองว่าโลกวัตถุเป็นเพียงภาพลวงตา เมื่ออะตอมนิยมปรากฏขึ้นในอินเดีย มันอยู่ในรูปแบบของทฤษฎีที่ว่าความเป็นจริงในโลกนั้นเป็นกระบวนการและไม่ใช่สาระสำคัญ และเราอยู่ในโลกในฐานะที่เป็นการเชื่อมโยงกันในกระบวนการหนึ่งและไม่ใช่เป็นกลุ่มของสสาร

นั่นคือทั้งนักปรัชญาของเพลโตและอินเดียต่างก็คิดเช่นนี้: หากธรรมชาติประกอบด้วยการแบ่งปันที่เล็ก แต่มีขอบเขตจำกัด แล้วทำไมจึงไม่สามารถแบ่งพวกมันออกไปได้ อย่างน้อยในจินตนาการ ให้เป็นอนุภาคที่เล็กกว่า ซึ่งกลายเป็นเรื่อง พิจารณาต่อไปหรือไม่?

ทฤษฎีอะตอมมิกในวิทยาศาสตร์โรมัน

กวีชาวโรมัน Lucretius (96 - 55 ปีก่อนคริสตกาล) เป็นหนึ่งในชาวโรมันไม่กี่คนที่แสดงความสนใจในวิทยาศาสตร์บริสุทธิ์ ในบทกวีของเขาเรื่องธรรมชาติของสรรพสิ่ง (De rerum natura) เขาได้กล่าวถึงรายละเอียดข้อเท็จจริงที่เป็นพยานสนับสนุนทฤษฎีอะตอม เช่น ลมที่พัดแรงมากถึงแม้จะไม่มีใครมองเห็น แต่ก็อาจประกอบด้วยอนุภาคที่มองเห็นได้ยากเกินไป เราสามารถสัมผัสสิ่งต่างๆ ในระยะไกลได้ด้วยกลิ่น เสียง และความร้อนที่เดินทางโดยที่ยังมองไม่เห็น

Lucretius เชื่อมโยงคุณสมบัติของสิ่งต่าง ๆ กับคุณสมบัติของส่วนประกอบต่างๆ เช่น อะตอม: อะตอมในของเหลวมีขนาดเล็กและมีรูปร่างกลม ซึ่งเป็นเหตุให้ของเหลวไหลได้ง่ายและซึมผ่านสารที่มีรูพรุน ในขณะที่อะตอม ของแข็งมีตะขอสำหรับเชื่อมต่อกัน ที่แตกต่างกันอีกด้วย ลิ้มรสความรู้สึกและเสียงที่มีความดังต่างกันจะประกอบด้วยอะตอมที่มีรูปร่างสอดคล้องกัน ตั้งแต่เรียบง่ายและกลมกลืนไปจนถึงคดเคี้ยวและไม่สม่ำเสมอ

แต่คำสอนของลูเครติอุสถูกประณามโดยคริสตจักรเพราะเขาให้การตีความที่ค่อนข้างเป็นรูปธรรม ตัวอย่างเช่น ความคิดที่ว่าพระเจ้าซึ่งครั้งหนึ่งเคยเปิดตัวกลไกปรมาณูจะไม่รบกวนการทำงานของมันอีกต่อไป หรือที่ว่าวิญญาณตายไปพร้อมกับ ร่างกาย.

ทฤษฎีแรกเกี่ยวกับโครงสร้างของอะตอม

หนึ่งในทฤษฎีแรกๆ เกี่ยวกับโครงสร้างของอะตอมซึ่งมีโครงร่างที่ทันสมัยอยู่แล้ว ได้รับการอธิบายโดยกาลิเลโอ (1564-1642) ตามทฤษฎีของเขา สสารประกอบด้วยอนุภาคที่ไม่ได้อยู่นิ่ง แต่เคลื่อนที่ไปทุกทิศทางภายใต้อิทธิพลของความร้อน ความร้อนไม่มีอะไรมากไปกว่าการเคลื่อนที่ของอนุภาค โครงสร้างของอนุภาคมีความซับซ้อน และหากคุณสูญเสียส่วนใดส่วนหนึ่งของเปลือกวัสดุ แสงก็จะสาดจากภายใน กาลิเลโอเป็นคนแรกที่นำเสนอโครงสร้างของอะตอมแม้ว่าจะอยู่ในรูปแบบที่มหัศจรรย์ก็ตาม

พื้นฐานทางวิทยาศาสตร์

ในศตวรรษที่ 19 จอห์น ดาลตันได้รับหลักฐานการมีอยู่ของอะตอม แต่สันนิษฐานว่าอะตอมเหล่านี้แยกจากกันไม่ได้ Ernest Rutherford แสดงให้เห็นการทดลองว่าอะตอมประกอบด้วยนิวเคลียสที่ล้อมรอบด้วยอนุภาคที่มีประจุลบ - อิเล็กตรอน

จากกรัม ก - อนุภาคลบและเทมนีน - เพื่อแบ่ง): องค์ประกอบที่เล็กที่สุดของร่างกายซึ่งตามคำที่แสดงนั้นแบ่งแยกไม่ได้ (อย่างน้อยก็เชื่อกันจนถึงต้นศตวรรษของเรา)

คำจำกัดความที่ยอดเยี่ยม

คำจำกัดความที่ไม่สมบูรณ์ ↓

อะตอม

(กรีก ???????? - แบ่งแยกไม่ได้) - อนุภาคที่เล็กที่สุดของสารเคมี องค์ประกอบโดยคงคุณสมบัติของมันไว้ แนวคิด "ก" เนื่องจากอนุภาคของสาร (สสาร) ที่เล็กที่สุดแบ่งแยกไม่ได้ถูกนำมาใช้ในศตวรรษที่ 5 พ.ศ พรรคเดโมแครต นักปรัชญาและนักวิทยาศาสตร์ธรรมชาติแห่งศตวรรษที่ 16-18 ใช้แนวคิดนี้ควบคู่ไปกับคำว่า "corpuscula" (ละติน Corpuscula - ตัวเล็ก) และ "บุคคล" (Latin individuum - แบ่งแยกไม่ได้ตามตัวอักษร) ในความหมายเดียวกันโดยประมาณ จนกระทั่งปลายศตวรรษที่ 19 ในฟิสิกส์และเคมี แนวคิดเรื่องการแบ่งแยกไม่ได้ของอลูมิเนียมครอบงำ แต่หลังจากการค้นพบอิเล็กตรอนโดย J. J. Thomson (1897) ก็ชัดเจนว่าอลูมิเนียมมีโครงสร้างที่ซับซ้อน จากการทดลองของอี. รัทเธอร์ฟอร์ด (พ.ศ. 2452-2554) จึงมีการสร้างแบบจำลองนิวเคลียร์ของอะตอมขึ้น ทฤษฎีควอนตัมแรกของอะตอมได้รับการพัฒนาโดย N. Bohr (2454-56) ตามสมัยนิยม ตามความคิด อิเล็กตรอนประกอบด้วยนิวเคลียสและเปลือกอิเล็กตรอน นิวเคลียสประกอบด้วยโปรตอนและนิวตรอน มวลเกือบทั้งหมดขององค์ประกอบและประจุบวกทั้งหมดกระจุกตัวอยู่ในนั้น: qя = Ze โดยที่ Z คือหมายเลขซีเรียลขององค์ประกอบในตาราง Mendeleev, e = 1.6 10-19 C - ประจุเบื้องต้น จำนวนโปรตอนในนิวเคลียสคือ Np = Z อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ไปรอบนิวเคลียสทำให้เกิดเปลือกอิเล็กตรอน จำนวนอิเล็กตรอนใน A. ก็เท่ากับ Z เช่นกัน ประจุลบของพวกมัน -Ze ทำให้ประจุบวกของนิวเคลียสเป็นกลาง ซึ่งนำไปสู่ความเป็นกลางของ A จำนวนนิวตรอนในนิวเคลียส Nн = A–Z โดยที่ A คือ เลขมวล (เลขจำนวนเต็มที่ใกล้กับมวลของ A. ในตารางธาตุมากที่สุด) อิเล็กตรอนมีการกระจายไปตามสถานะพลังงานและเปลือกตามหลักการของเพาลี ขนาดเฉลี่ยของเครื่องหมายดอกจันคือ ~10-10 ม. แกนกลางของมันคือ ~10-15 ม

เคมีเป็นศาสตร์แห่งสสารและการเปลี่ยนแปลงของสารต่างๆ

สารเป็นสารบริสุทธิ์ทางเคมี

สารบริสุทธิ์ทางเคมีคือกลุ่มของโมเลกุลที่มีองค์ประกอบเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณเหมือนกันและมีโครงสร้างเดียวกัน

ช 3 -O-ช 3 -

ช 3 -ช 2 -โอ้

โมเลกุล - อนุภาคที่เล็กที่สุดของสารที่มีคุณสมบัติทางเคมีทั้งหมด โมเลกุลประกอบด้วยอะตอม

อะตอมเป็นอนุภาคที่แบ่งแยกไม่ได้ทางเคมีซึ่งเป็นโมเลกุลที่เกิดขึ้น (สำหรับก๊าซมีตระกูลนั้นโมเลกุลและอะตอมจะเหมือนกันคือ He, Ar)

อะตอมเป็นอนุภาคที่เป็นกลางทางไฟฟ้า ซึ่งประกอบด้วยนิวเคลียสที่มีประจุบวกซึ่งมีการกระจายอิเล็กตรอนที่มีประจุลบตามกฎที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัด นอกจากนี้ประจุรวมของอิเล็กตรอนยังเท่ากับประจุของนิวเคลียสอีกด้วย

นิวเคลียสของอะตอมประกอบด้วยโปรตอนที่มีประจุบวก (p) และนิวตรอน (n) ที่ไม่มีประจุใดๆ ชื่อสามัญของนิวตรอนและโปรตอนคือนิวคลีออน มวลของโปรตอนและนิวตรอนเกือบจะเท่ากัน

อิเล็กตรอน (e -) มีประจุลบเท่ากับประจุของโปรตอน มวลของ e มีค่าประมาณ 0.05% ของมวลของโปรตอนและนิวตรอน ดังนั้นมวลทั้งหมดของอะตอมจึงมีความเข้มข้นในนิวเคลียสของมัน

เลข p ในอะตอมซึ่งเท่ากับประจุของนิวเคลียส เรียกว่าเลขลำดับ (Z) เนื่องจากอะตอมมีความเป็นกลางทางไฟฟ้า เลข e เท่ากับเลข p

เลขมวล (A) ของอะตอมคือผลรวมของโปรตอนและนิวตรอนในนิวเคลียส ดังนั้นจำนวนนิวตรอนในอะตอมจึงเท่ากับความแตกต่างระหว่าง A และ Z (เลขมวลของอะตอมและเลขอะตอม)

17 35 Cl р=17, N=18, Z=17 17р + , 18n 0 , 17е - .

นิวเคลียส

คุณสมบัติทางเคมีของอะตอมถูกกำหนดโดยโครงสร้างทางอิเล็กทรอนิกส์ (จำนวนอิเล็กตรอน) ซึ่งเท่ากับเลขอะตอม (ประจุนิวเคลียร์) ดังนั้นอะตอมทั้งหมดที่มีประจุนิวเคลียร์เท่ากันจึงมีพฤติกรรมทางเคมีเหมือนกันและคำนวณเป็นอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีเดียวกัน

องค์ประกอบทางเคมีคือกลุ่มของอะตอมที่มีประจุนิวเคลียร์เท่ากัน (องค์ประกอบทางเคมี 110 องค์ประกอบ)

อะตอมซึ่งมีประจุนิวเคลียร์เท่ากันอาจมีเลขมวลต่างกันซึ่งสัมพันธ์กับจำนวนนิวตรอนในนิวเคลียสที่แตกต่างกัน

อะตอมที่มี Z เหมือนกันแต่มีมวลต่างกันเรียกว่าไอโซโทป

17 35 ซล. 17 37 ซล

ไอโซโทปของไฮโดรเจน H:

การกำหนด: 1 1 N 1 2 D 1 3 T

ชื่อ: โปรเทียม ดิวทีเรียม ทริเทียม

องค์ประกอบหลัก: 1р 1р+1n 1р+2n

โปรเทียมและดิวเทอเรียมมีความเสถียร

ไอโซโทปสลายตัว (กัมมันตภาพรังสี) ใช้ในระเบิดไฮโดรเจน

หน่วยมวลอะตอม เบอร์อาโวกาโดร โมล

มวลของอะตอมและโมเลกุลมีขนาดเล็กมาก (ประมาณ 10 -28 ถึง 10 -24 กรัม) เพื่อที่จะแสดงมวลเหล่านี้ในทางปฏิบัติ ขอแนะนำให้แนะนำหน่วยการวัดของคุณเอง ซึ่งจะนำไปสู่มาตราส่วนที่สะดวกและคุ้นเคย

เนื่องจากมวลของอะตอมกระจุกตัวอยู่ในนิวเคลียสซึ่งประกอบด้วยโปรตอนและนิวตรอนที่มีมวลเกือบเท่ากัน จึงมีเหตุผลที่จะนำมวลของนิวคลีออนหนึ่งตัวเป็นหน่วยของมวลอะตอม

เราตกลงที่จะนำหนึ่งในสิบสองของไอโซโทปคาร์บอนซึ่งมีโครงสร้างนิวเคลียร์สมมาตร (6p+6n) เป็นหน่วยของมวลของอะตอมและโมเลกุล หน่วยนี้เรียกว่าหน่วยมวลอะตอม (amu) ซึ่งมีค่าเท่ากับมวลของนิวคลีออนหนึ่งตัว ในระดับนี้ มวลของอะตอมมีค่าใกล้เคียงกับค่าจำนวนเต็ม: He-4; อัล-27; Ra-226 โมงเช้า……

ลองคำนวณมวลของ 1 อามูเป็นกรัมกัน

1/12 (12 องศาเซลเซียส) = =1.66*10 -24 กรัม/a.um

ลองคำนวณดูว่า 1 กรัมมีกี่อะมู

เอ็น ก = 6.02 *-เลขอาโวกาโดร

อัตราส่วนที่ได้เรียกว่าเลขอาโวกาโดร และแสดงจำนวนอามูที่มีอยู่ใน 1 กรัม

มวลอะตอมที่กำหนดในตารางธาตุแสดงเป็นอามู

มวลโมเลกุลคือมวลของโมเลกุลซึ่งแสดงเป็นอามู และพบเป็นผลรวมของมวลของอะตอมทั้งหมดที่ก่อตัวเป็นโมเลกุลที่กำหนด

m(1 โมเลกุล H 2 SO 4)= 1*2+32*1+16*4= 98 a.u.

ในการเปลี่ยนจาก a.um เป็น 1 g ที่ใช้จริงในวิชาเคมี ได้มีการแนะนำการคำนวณส่วนหนึ่งของปริมาณของสาร โดยแต่ละส่วนจะมีหมายเลข N A หน่วยโครงสร้าง(อะตอม โมเลกุล ไอออน อิเล็กตรอน) ในกรณีนี้ มวลของส่วนดังกล่าวซึ่งเรียกว่า 1 โมล ซึ่งแสดงเป็นกรัม จะมีค่าเป็นตัวเลขเท่ากับมวลอะตอมหรือโมเลกุลที่แสดงเป็นอามู

มาหามวลของ 1 โมล H 2 SO 4:

ม(1 โมล ชม 2 ดังนั้น 4)=

98a.um*1.66**6.02*=

อย่างที่คุณเห็น มวลโมเลกุลและมวลโมเลกุลมีค่าเท่ากัน

1 โมล– ปริมาณของสารที่มีจำนวนหน่วยโครงสร้าง Avogadro (อะตอม โมเลกุล ไอออน)

น้ำหนักโมเลกุล (M)- มวลของสาร 1 โมล มีหน่วยเป็นกรัม

ปริมาณของสาร - V (mol) มวลของสาร m(g); มวลฟันกราม M(g/mol) - สัมพันธ์กันโดยความสัมพันธ์: V=;

2H 2 O+ O 2 2H 2 โอ

2 โมล 1 โมล

2.กฎพื้นฐานของเคมี

กฎความคงตัวขององค์ประกอบของสาร - สารบริสุทธิ์ทางเคมีโดยไม่คำนึงถึงวิธีการเตรียมมักจะมีองค์ประกอบเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณคงที่เสมอ

CH3+2O2=คาร์บอนไดออกไซด์+2H2O

NaOH+HCl=NaCl+H2O

สารที่มีองค์ประกอบคงที่เรียกว่าดาลโทไนต์ เป็นข้อยกเว้น เป็นที่ทราบกันว่าสารที่มีองค์ประกอบไม่เปลี่ยนแปลง - เบอร์โทไลต์ (ออกไซด์, คาร์ไบด์, ไนไตรด์)

กฎการอนุรักษ์มวล (Lomonosov) - มวลของสารที่เข้าสู่ปฏิกิริยาจะเท่ากับมวลของผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยาเสมอ จากนี้ไปอะตอมจะไม่หายไประหว่างการทำปฏิกิริยาและไม่ก่อตัวขึ้น พวกมันผ่านจากสารหนึ่งไปยังอีกสารหนึ่ง นี่เป็นพื้นฐานในการเลือกค่าสัมประสิทธิ์ในสมการของปฏิกิริยาเคมี โดยจำนวนอะตอมของแต่ละธาตุทางด้านซ้ายและด้านขวาของสมการจะต้องเท่ากัน

กฎแห่งการเทียบเท่า - นิ้ว ปฏิกิริยาเคมีสารจะทำปฏิกิริยาและก่อตัวขึ้นในปริมาณที่เท่ากัน (จำนวนสารที่เทียบเท่ากันถูกใช้ไป จำนวนสารที่เทียบเท่ากันทั้งหมดถูกใช้หรือก่อตัวจากสารอื่น)

เทียบเท่าคือปริมาณของสารที่เพิ่ม แทนที่ หรือปล่อยอะตอม H (ไอออน) หนึ่งโมลออกมา มวลที่เท่ากันซึ่งแสดงเป็นกรัมเรียกว่ามวลที่เท่ากัน (E)

กฎหมายเกี่ยวกับแก๊ส

กฎของดาลตัน - ความดันรวมของส่วนผสมก๊าซเท่ากับผลรวมของความดันย่อยของส่วนประกอบทั้งหมดของส่วนผสมก๊าซ

กฎของอาโวกาโดร: ก๊าซต่าง ๆ ที่มีปริมาตรเท่ากันภายใต้สภาวะเดียวกันจะมีโมเลกุลจำนวนเท่ากัน

ผลที่ตามมา: หนึ่งโมลของก๊าซใดๆ ภายใต้สภาวะปกติ (t=0 องศาหรือ 273K และ P=1 บรรยากาศหรือ 101255 ปาสกาลหรือ 760 มม.ปรอท Col.) ครอบครอง V=22.4 ลิตร

V ซึ่งครอบครองก๊าซหนึ่งโมล เรียกว่าปริมาตรโมลาร์ Vm

เมื่อทราบปริมาตรของก๊าซ (ส่วนผสมของก๊าซ) และ Vm ภายใต้เงื่อนไขที่กำหนด จึงสามารถคำนวณปริมาณของก๊าซ (ส่วนผสมของก๊าซ) = V/Vm ได้อย่างง่ายดาย

สมการ Mendeleev-Clapeyron เชื่อมโยงปริมาณของก๊าซกับสภาวะที่พบ พีวี=(ม./ม.)*RT= *RT

เมื่อใช้สมการนี้ ปริมาณทางกายภาพทั้งหมดจะต้องแสดงเป็น SI ได้แก่ ความดันก๊าซ p (ปาสกาล) ปริมาตรก๊าซ V (ลิตร) มวลก๊าซ m (กก.) มวล M-โมล (กก./โมล) T- อุณหภูมิในระดับสัมบูรณ์ (K) ปริมาณ Nu ของก๊าซ (โมล) ค่าคงที่ของก๊าซ R = 8.31 J/(mol*K)

D - ความหนาแน่นสัมพัทธ์ของก๊าซหนึ่งเมื่อเทียบกับอีกก๊าซหนึ่ง - อัตราส่วนของก๊าซ M ต่อก๊าซ M ที่เลือกเป็นมาตรฐานแสดงให้เห็นว่าก๊าซหนึ่งหนักกว่าอีกก๊าซหนึ่ง D = M1 / ​​​​M2 กี่ครั้ง

วิธีแสดงองค์ประกอบของสารผสม

เศษส่วนมวล W - อัตราส่วนของมวลของสารต่อมวลของส่วนผสมทั้งหมด W=((m ส่วนผสม)/(m สารละลาย))*100%

เศษส่วนโมล æ คืออัตราส่วนของจำนวนสารต่อจำนวนสารทั้งหมด ในส่วนผสม

องค์ประกอบทางเคมีส่วนใหญ่ในธรรมชาติปรากฏเป็นส่วนผสมของไอโซโทปต่างๆ เมื่อทราบองค์ประกอบไอโซโทปขององค์ประกอบทางเคมีซึ่งแสดงเป็นเศษส่วนโมล ค่าเฉลี่ยถ่วงน้ำหนักของมวลอะตอมขององค์ประกอบนี้จะถูกคำนวณ ซึ่งจะถูกแปลงเป็น ISHE А= Σ (æi*Аi)= æ1*А1+ æ2*А2+…+ æn*Аn โดยที่ æi คือเศษส่วนโมลของไอโซโทป i-th Аi คือมวลอะตอมของไอโซโทป i-th

เศษส่วนของปริมาตร (φ) คืออัตราส่วนของ Vi ต่อปริมาตรของส่วนผสมทั้งหมด φi=Vi/VΣ

เมื่อทราบองค์ประกอบปริมาตรของส่วนผสมของก๊าซแล้ว จะคำนวณ Mav ของส่วนผสมของก๊าซ Мср= Σ (φi*Mi)= φ1*М1+ φ2*М2+…+ φn*Мn

อะตอมในฐานะหน่วยแยกเดี่ยวประกอบด้วยนิวเคลียสที่มีประจุบวกและอิเล็กตรอนที่มีประจุลบ นี่คือสิ่งที่อะตอมถูกสร้างขึ้นมา

ในใจกลางของมันมีนิวเคลียสซึ่งเกิดจากอนุภาคที่เล็กกว่า - โปรตอนและนิวตรอน เมื่อเทียบกับรัศมีของอะตอมทั้งหมด รัศมีของนิวเคลียสจะเล็กกว่าประมาณหนึ่งแสนเท่า ความหนาแน่นของแกนกลางนั้นสูงมาก

นิวเคลียสที่เสถียรและมีประจุบวกคือโปรตอน นิวตรอนเป็นอนุภาคมูลฐานที่ไม่มีประจุไฟฟ้า โดยมีมวลประมาณเท่ากับมวลของโปรตอน มวลของนิวเคลียสประกอบด้วยมวลรวมของโปรตอนและนิวตรอนตามลำดับ ซึ่งมวลทั้งหมดในนิวเคลียสใช้ตัวย่อว่านิวคลีออน นิวเคลียสเหล่านี้ในนิวเคลียสเชื่อมต่อกันในลักษณะพิเศษ จำนวนโปรตอนในอะตอมเท่ากับจำนวนโปรตอนที่กำหนดในเปลือกอะตอม และเป็นผลให้กลายเป็นพื้นฐานสำหรับ คุณสมบัติทางเคมีอะตอม.

อิเล็กตรอนซึ่งเป็นอนุภาคที่เล็กที่สุดของสสาร มีกระแสไฟฟ้าลบพื้นฐานอยู่ภายในตัวมันเอง และหมุนรอบนิวเคลียสอย่างต่อเนื่องในวงโคจรบางวง คล้ายกับการหมุนของดาวเคราะห์รอบดวงอาทิตย์ ดังนั้น สำหรับคำถามที่ว่าอะตอมประกอบด้วยอะไรบ้าง สามารถให้คำตอบได้ดังต่อไปนี้: จากอนุภาคมูลฐานที่มีประจุบวก ลบ และเป็นกลาง

มีรูปแบบดังต่อไปนี้ ขนาดของอะตอมขึ้นอยู่กับขนาดของเปลือกอิเล็กตรอนหรือความสูงของวงโคจร ส่วนหนึ่งของคำตอบสำหรับคำถามที่ว่าอะตอมประกอบด้วยอะไร เราสามารถชี้แจงได้ว่าอิเล็กตรอนสามารถเพิ่มและกำจัดออกจากอะตอมได้ สถานการณ์นี้เปลี่ยนอะตอมให้เป็นไอออนบวกหรือไอออนลบตามลำดับ และกระบวนการเปลี่ยนรูปของอนุภาคเคมีเบื้องต้นเรียกว่าไอออไนเซชัน

พลังงานจำนวนมากมีความเข้มข้นซึ่งสามารถปล่อยออกมาได้ในระหว่างปฏิกิริยานิวเคลียร์ ปฏิกิริยาดังกล่าวมักเกิดขึ้นเมื่อนิวเคลียสของอะตอมชนกัน อนุภาคมูลฐานหรือนิวเคลียสของธาตุเคมีอื่นๆ ส่งผลให้นิวเคลียสใหม่สามารถก่อตัวได้ ตัวอย่างเช่น ปฏิกิริยาสามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนนิวตรอนไปเป็นโปรตอนได้ ในขณะที่อนุภาคบีตาหรือที่เรียกว่าอิเล็กตรอน จะถูกกำจัดออกจากนิวเคลียสของอะตอม

การเปลี่ยนแปลงเชิงคุณภาพที่ศูนย์กลางของอะตอมจากโปรตอนไปเป็นนิวตรอนสามารถทำได้สองวิธี ในกรณีแรก อนุภาคที่มีมวลเท่ากับมวลของอิเล็กตรอน แต่มีประจุบวกเรียกว่าโพซิตรอน (ที่เรียกว่าการสลายตัวของโพซิตรอน) โผล่ออกมาจากนิวเคลียส ตัวเลือกที่สองเกี่ยวข้องกับการจับโดยนิวเคลียสของอะตอมของหนึ่งในอิเล็กตรอนที่อยู่ใกล้มันมากที่สุดจากวงโคจร K (K-capture) ดังนั้น องค์ประกอบทางเคมีเปลี่ยนจากที่หนึ่งไปอีกที่หนึ่งเนื่องจากสิ่งที่อะตอมทำขึ้นมา

มีสถานะของนิวเคลียสที่ก่อตัวขึ้นเมื่อมีพลังงานมากเกินไป กล่าวอีกนัยหนึ่งก็คือ มันอยู่ในสภาวะตื่นเต้น ในกรณีที่มีการเปลี่ยนแปลงสู่สภาวะธรรมชาติ นิวเคลียสจะปล่อยพลังงานส่วนเกินออกมาในรูปของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าส่วนหนึ่งที่มีความยาวคลื่นสั้นมาก - นี่คือวิธีที่รังสีแกมมาเกิดขึ้น พบพลังงานที่ปล่อยออกมาระหว่างปฏิกิริยานิวเคลียร์ การประยุกต์ใช้จริงในสาขาวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรมหลายสาขา

อะตอม(จากภาษากรีกอะตอม - แบ่งแยกไม่ได้) อนุภาคที่เล็กที่สุดของสารเคมี องค์ประกอบมันศักดิ์สิทธิ์ เคมีแต่ละอย่าง องค์ประกอบสอดคล้องกับกลุ่มของอะตอมจำเพาะ ด้วยพันธะซึ่งกันและกัน อะตอมของธาตุเดียวกันหรือต่างกันจะก่อให้เกิดอนุภาคที่ซับซ้อนมากขึ้น เป็นต้น - สารเคมีทุกชนิด อินอินอิน (ของแข็ง ของเหลว และก๊าซ) เนื่องจากการสลายตัว การรวมกันของอะตอมซึ่งกันและกัน อะตอมยังสามารถดำรงอยู่ได้อย่างอิสระ สถานะ (ใน , ) คุณสมบัติของอะตอมรวมถึงความสามารถที่สำคัญที่สุดของอะตอมในการสร้างสารเคมี การเชื่อมต่อถูกกำหนดโดยคุณสมบัติของโครงสร้าง

ลักษณะทั่วไปของโครงสร้างของอะตอม อะตอมประกอบด้วยนิวเคลียสที่มีประจุบวกล้อมรอบด้วยกลุ่มเมฆที่มีประจุลบ ขนาดของอะตอมโดยรวมถูกกำหนดโดยขนาดของเมฆอิเล็กตรอน และมีขนาดใหญ่เมื่อเทียบกับขนาดของนิวเคลียสของอะตอม (ขนาดเชิงเส้นของอะตอมคือ ~ 10~8 ซม. นิวเคลียสของมัน ~ 10" -10" 13 ซม.) เมฆอิเล็กตรอนของอะตอมไม่มีขอบเขตที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัด ดังนั้น ขนาดของอะตอมจึงหมายถึง องศาเป็นไปตามเงื่อนไขและขึ้นอยู่กับวิธีการพิจารณา (ดู) นิวเคลียสของอะตอมประกอบด้วย Z และ N ซึ่งยึดติดกันด้วยแรงนิวเคลียร์ (ดู) เชิงบวก ประจุและลบ ค่าใช้จ่ายก็เท่ากัน ขนาดและเท่ากับ e = 1.60*10 -19 C; ไม่มีพลังงานไฟฟ้า ค่าใช้จ่าย. ประจุนิวเคลียร์ +Ze - พื้นฐาน ลักษณะของอะตอมที่กำหนดว่าเป็นของสารเคมีชนิดใดชนิดหนึ่ง องค์ประกอบ. องค์ประกอบเป็นระยะ ระบบคาบ () เท่ากับจำนวนในนิวเคลียส

ในอะตอมที่เป็นกลางทางไฟฟ้า ตัวเลขในเมฆจะเท่ากับจำนวนในนิวเคลียส อย่างไรก็ตาม ภายใต้เงื่อนไขบางประการ มันอาจจะสูญเสียหรือเพิ่ม หมุนตามลำดับ ในเชิงบวก หรือปฏิเสธ เช่น Li + , Li 2+ หรือ O - , O 2- . เมื่อพูดถึงอะตอมของธาตุใดธาตุหนึ่ง เราหมายถึงทั้งอะตอมที่เป็นกลางและธาตุนั้น

มวลของอะตอมถูกกำหนดโดยมวลของนิวเคลียสของมัน มวล (9.109*10 -28 กรัม) น้อยกว่ามวลประมาณ 1,840 เท่าหรือ (1.67*10 -24 กรัม) ดังนั้นการมีส่วนร่วมต่อมวลของอะตอมจึงไม่มีนัยสำคัญ จำนวนทั้งหมดและ A = Z + N เรียกว่า - และประจุนิวเคลียร์จะถูกระบุตามลำดับ ตัวยกและตัวห้อยทางด้านซ้ายของสัญลักษณ์องค์ประกอบ เช่น 23 11 นา ประเภทของอะตอมขององค์ประกอบหนึ่งที่มีค่า N เรียกว่า - อะตอมของธาตุเดียวกันซึ่งมี Z เหมือนกันและมี N ต่างกันเรียกว่า องค์ประกอบนี้ ความแตกต่างของมวลมีผลเพียงเล็กน้อยต่อเคมี และทางกายภาพ เซนต์วาห์ สิ่งสำคัญที่สุดคือความแตกต่าง () สังเกตได้จากญาติที่มีขนาดใหญ่ ความแตกต่างในมวลของอะตอมธรรมดา (), D และ T ค่าที่แน่นอนของมวลอะตอมถูกกำหนดโดยวิธีการ

สถานะคงที่ของอะตอมที่มีอิเล็กตรอน 1 ตัวมีลักษณะเฉพาะด้วยตัวเลขควอนตัม 4 ตัว ได้แก่ n, l, m l และ m s พลังงานของอะตอมขึ้นอยู่กับ n เท่านั้นและระดับที่มี n ที่กำหนดนั้นสอดคล้องกับสถานะจำนวนหนึ่งที่แตกต่างกันในค่าของ l, m l, m s สถานะที่กำหนด n และ l มักจะแสดงเป็น 1s, 2s, 2p, 3s ฯลฯ โดยที่ตัวเลขระบุค่าของ l และตัวอักษร s, p, d, f และเพิ่มเติมในภาษาละตินสอดคล้องกับค่า ​​d = 0, 1, 2 , 3, ... จำนวนธันวาคม สถานะที่กำหนด p และ d เท่ากับ 2(2l+ 1) จำนวนการรวมกันของค่า ml และ m s จำนวนนักดำน้ำทั้งหมด รัฐที่ให้ n เท่ากับ นั่นคือระดับที่มีค่า n = 1, 2, 3, ... สอดคล้องกับ 2, 8, 18, ... , 2n 2 แยกส่วน - ระดับที่มีการเรียกเพียงฟังก์ชันเดียว (ฟังก์ชันคลื่นเดียว) เท่านั้น ไม่เสื่อม หากระดับหนึ่งสอดคล้องกับสองระดับขึ้นไป จะถูกเรียก เสื่อมสภาพ (ดู) ในอะตอมระดับพลังงานจะลดลงตามค่า l และ m l ความเสื่อมในหน่วย m s เกิดขึ้นโดยประมาณเท่านั้นหากไม่ได้คำนึงถึงการโต้ตอบ หมุนแม่เหล็ก ช่วงเวลาด้วยแม่เหล็ก สนามที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของวงโคจรในไฟฟ้า สนามนิวเคลียร์ (ดู) นี่เป็นผลกระทบเชิงสัมพัทธภาพ ซึ่งมีขนาดเล็กมากเมื่อเปรียบเทียบกับปฏิสัมพันธ์ของคูลอมบ์ แต่มีความสำคัญโดยพื้นฐาน เนื่องจาก นำไปสู่การเพิ่มเติม การแบ่งระดับพลังงานซึ่งแสดงออกมาในรูปแบบของสิ่งที่เรียกว่า โครงสร้างที่ดี

สำหรับค่า n, l และ m l ค่ากำลังสองของโมดูลัสของฟังก์ชันคลื่นจะเป็นตัวกำหนดการกระจายตัวเฉลี่ยของเมฆอิเล็กตรอนในอะตอม ความแตกต่าง อะตอมแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญในการกระจายตัว (รูปที่ 2) ดังนั้น ที่ l = 0 (s-states) จึงแตกต่างจากศูนย์ที่ศูนย์กลางของอะตอม และไม่ขึ้นอยู่กับทิศทาง (นั่นคือ มีความสมมาตรเป็นทรงกลม) สำหรับสถานะอื่น ๆ จะเท่ากับศูนย์ที่ศูนย์กลางของ อะตอมและขึ้นอยู่กับทิศทาง

ข้าว. 2. รูปร่างของเมฆอิเล็กตรอนสำหรับสถานะต่างๆ ของอะตอม

ในอะตอมหลายอิเล็กตรอนเนื่องจากไฟฟ้าสถิตร่วมกัน การผลักกันช่วยลดการเชื่อมต่อกับนิวเคลียสอย่างมีนัยสำคัญ ตัวอย่างเช่น พลังงานของการแยกจาก He + คือ 54.4 eV; ในอะตอม He ที่เป็นกลางจะน้อยกว่ามาก - 24.6 eV สำหรับอะตอมที่หนักกว่า พันธะจะอยู่นอก ด้วยแกนกลางที่อ่อนแอกว่า บทบาทที่สำคัญมีบทบาทเฉพาะในอะตอมหลายอิเล็กตรอน

ซึ่งสัมพันธ์กับความไม่แยกแยะได้ และความจริงที่ว่าพวกมันเชื่อฟัง ตามคำบอกเล่าของ Krom แต่ละอันที่มีตัวเลขควอนตัมสี่ตัวไม่สามารถมีได้มากกว่าหนึ่งตัว สำหรับอะตอมที่มีหลายอิเล็กตรอน มันสมเหตุสมผลแล้วที่จะพูดถึงอะตอมทั้งหมดโดยรวมเท่านั้น อย่างไรก็ตามโดยประมาณในสิ่งที่เรียกว่า ในการประมาณหนึ่งอิเล็กตรอน แต่ละสถานะหนึ่งอิเล็กตรอน (วงโคจรที่แน่นอนซึ่งอธิบายโดยฟังก์ชันที่เกี่ยวข้อง) สามารถพิจารณาเป็นรายบุคคลและแสดงคุณลักษณะด้วยชุดของตัวเลขควอนตัมสี่ตัว n, l, m l และ m s คอลเลกชัน 2(2l+ 1) ในสถานะที่กำหนด n และ l ก่อให้เกิดเปลือกอิเล็กตรอน (เรียกอีกอย่างว่าระดับย่อย, เปลือกย่อย) หากสถานะเหล่านี้ถูกครอบครอง เชลล์จะถูกเรียก เต็มแล้ว (ปิด) ชุดของ 2n 2 สถานะที่มี n เหมือนกัน แต่ l ต่างกันจะก่อตัวเป็นเลเยอร์อิเล็กทรอนิกส์ (หรือที่เรียกว่าระดับ เชลล์) สำหรับ n = 1, 2, 3, 4, ... เลเยอร์ถูกกำหนดด้วยสัญลักษณ์ K, L, M, N, ... ตัวเลขในเชลล์และเลเยอร์เมื่อเติมจนเต็มจะแสดงไว้ในตาราง: ระหว่างสถานะคงที่ในอะตอมก็เป็นไปได้ เมื่อย้ายจากที่มากขึ้นระดับสูง

โครงสร้างภายใน เปลือกอะตอมซึ่งพันกันแน่นกว่ามาก (พลังงานยึดเหนี่ยว 10 2 -10 4 eV) ปรากฏตัวเฉพาะในระหว่างการโต้ตอบเท่านั้น อะตอมที่มีอนุภาคเร็วและโฟตอนพลังงานสูง ปฏิสัมพันธ์ดังกล่าว กำหนดลักษณะของสเปกตรัมรังสีเอกซ์และการกระเจิงของอนุภาค (,) บนอะตอม (ดู) มวลของอะตอมเป็นตัวกำหนดคุณสมบัติทางกายภาพของมัน ศักดิ์สิทธิ์เหมือนแรงกระตุ้นจลน์ พลังงาน. จากแม่เหล็กเชิงกลและแม่เหล็กที่เกี่ยวข้อง และไฟฟ้า โมเมนต์ของนิวเคลียสของอะตอมขึ้นอยู่กับปัจจัยทางกายภาพบางอย่างที่ละเอียดอ่อน ผลกระทบ (ขึ้นอยู่กับความถี่ของการแผ่รังสีซึ่งกำหนดการพึ่งพาดัชนีการหักเหของอะตอมที่เกี่ยวข้องกับมัน การเชื่อมต่ออย่างใกล้ชิดระหว่างคุณสมบัติทางแสงของอะตอมและคุณสมบัติทางไฟฟ้านั้นแสดงออกมาอย่างชัดเจนโดยเฉพาะอย่างยิ่งในสเปกตรัมแสง

===
สเปน วรรณกรรมสำหรับบทความ "อะตอม": Karapetyants M. X., Drakin S. I., โครงสร้าง, 3rd ed., M., 1978; Shloliekiy E.V. ฟิสิกส์อะตอม 7th ed., vol. 1-2, M. , 1984 M.A. Elyashevich

หน้าหนังสือ "อะตอม"จัดทำขึ้นตามวัสดุ