परमाणु एक रासायनिक तत्व का सबसे छोटा कण है जो अपने सभी रासायनिक गुणों को बरकरार रखता है। एक परमाणु में एक नाभिक होता है, जिसमें एक सकारात्मक विद्युत आवेश होता है, और एक ऋणात्मक आवेशित इलेक्ट्रॉन होता है। किसी भी रासायनिक तत्व के नाभिक का आवेश Z बटा e के गुणनफल के बराबर होता है, जहाँ Z रासायनिक तत्वों की आवर्त सारणी में दिए गए तत्व की क्रमिक संख्या है, और e प्राथमिक विद्युत आवेश का मान है।

इलेक्ट्रॉनएक ऋणात्मक विद्युत आवेश e = 1.6 · 10 -19 कूलम्ब के साथ पदार्थ का सबसे छोटा कण है, जिसे प्राथमिक विद्युत आवेश के रूप में लिया जाता है। इलेक्ट्रॉन, नाभिक के चारों ओर घूमते हुए, इलेक्ट्रॉन के गोले K, L, M, आदि पर स्थित होते हैं। K नाभिक के सबसे निकट का कोश है। एक परमाणु का आकार उसके इलेक्ट्रॉन खोल के आकार से निर्धारित होता है। एक परमाणु इलेक्ट्रॉनों को खो सकता है और एक सकारात्मक आयन बन सकता है, या इलेक्ट्रॉनों को जोड़ सकता है और एक नकारात्मक आयन बन सकता है। आयन का आवेश खोए हुए या संलग्न इलेक्ट्रॉनों की संख्या निर्धारित करता है। किसी उदासीन परमाणु को आवेशित आयन में बदलने की प्रक्रिया को आयनन कहते हैं।

परमाणु नाभिक(परमाणु का मध्य भाग) प्राथमिक परमाणु कणों से बना होता है - प्रोटॉन और न्यूट्रॉन। नाभिक की त्रिज्या परमाणु की त्रिज्या से लगभग एक लाख गुना छोटी होती है। परमाणु नाभिक का घनत्व बहुत अधिक होता है। प्रोटान- ये स्थिर प्राथमिक कण होते हैं जिनका एक धनात्मक विद्युत आवेश होता है और जिनका द्रव्यमान एक इलेक्ट्रॉन के द्रव्यमान से 1836 गुना अधिक होता है। प्रोटॉन सबसे हल्के तत्व हाइड्रोजन का केंद्रक है। नाभिक में प्रोटॉनों की संख्या Z होती है। न्यूट्रॉनएक प्रोटॉन के द्रव्यमान के बहुत करीब द्रव्यमान वाला एक तटस्थ (विद्युत चार्ज नहीं) प्राथमिक कण है। चूँकि नाभिक का द्रव्यमान प्रोटॉन और न्यूट्रॉन के द्रव्यमान का योग होता है, परमाणु के नाभिक में न्यूट्रॉन की संख्या A - Z के बराबर होती है, जहाँ A किसी दिए गए समस्थानिक की द्रव्यमान संख्या होती है (देखें)। नाभिक का निर्माण करने वाले प्रोटॉन और न्यूट्रॉन को न्यूक्लियॉन कहा जाता है। नाभिक में, नाभिक विशेष परमाणु बलों द्वारा बंधे होते हैं।

परमाणु नाभिक में भारी मात्रा में ऊर्जा होती है जो परमाणु प्रतिक्रियाओं के दौरान निकलती है। परमाणु प्रतिक्रियाएं तब होती हैं जब परमाणु नाभिक प्राथमिक कणों के साथ या अन्य तत्वों के नाभिक के साथ बातचीत करते हैं। परमाणु प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप, नए नाभिक बनते हैं। उदाहरण के लिए, एक न्यूट्रॉन एक प्रोटॉन में बदल सकता है। इस मामले में, एक बीटा कण, यानी एक इलेक्ट्रॉन, नाभिक से बाहर निकल जाता है।

एक प्रोटॉन के नाभिक में एक न्यूट्रॉन में संक्रमण दो तरह से किया जा सकता है: या तो एक इलेक्ट्रॉन के द्रव्यमान के बराबर द्रव्यमान वाला एक कण, लेकिन एक सकारात्मक चार्ज के साथ, जिसे पॉज़िट्रॉन (पॉज़िट्रॉन क्षय) कहा जाता है, से उत्सर्जित होता है नाभिक, या नाभिक निकटतम K-शेल (K - कैप्चर) में से किसी एक इलेक्ट्रॉन को पकड़ लेता है।

कभी-कभी गठित नाभिक में ऊर्जा की अधिकता होती है (यह उत्तेजित अवस्था में होता है) और, एक सामान्य अवस्था में गुजरते हुए, बहुत कम तरंग दैर्ध्य के साथ विद्युत चुम्बकीय विकिरण के रूप में अतिरिक्त ऊर्जा छोड़ता है -। परमाणु प्रतिक्रियाओं के दौरान जारी ऊर्जा का उपयोग विभिन्न उद्योगों में व्यावहारिक रूप से किया जाता है।

एक परमाणु (ग्रीक परमाणु - अविभाज्य) एक रासायनिक तत्व का सबसे छोटा कण होता है जिसमें इसके रासायनिक गुण होते हैं। प्रत्येक तत्व एक निश्चित प्रकार के परमाणुओं से बना होता है। परमाणु की संरचना में एक सकारात्मक विद्युत आवेश वाला एक नाभिक शामिल होता है, और नकारात्मक रूप से आवेशित इलेक्ट्रॉन (देखें), जो इसके इलेक्ट्रॉन गोले बनाते हैं। नाभिक के विद्युत आवेश का परिमाण Ze है, जहाँ e एक प्रारंभिक विद्युत आवेश है जो एक इलेक्ट्रॉन के आवेश के परिमाण के बराबर है (4.8 · 10 -10 el। इकाइयाँ), और Z किसी दिए गए तत्व की परमाणु संख्या है। रासायनिक तत्वों की आवधिक प्रणाली (देखें।) चूंकि एक संघीकृत परमाणु तटस्थ होता है, इसमें शामिल इलेक्ट्रॉनों की संख्या भी Z के बराबर होती है। नाभिक की संरचना (न्यूक्लियस परमाणु देखें) में न्यूक्लियॉन, एक इलेक्ट्रॉन के द्रव्यमान से लगभग 1840 गुना अधिक द्रव्यमान वाले प्राथमिक कण शामिल होते हैं (बराबर से 9.1 10 - 28 ग्राम), प्रोटॉन (देखें), धनावेशित, और न्यूट्रॉन जिनका कोई आवेश नहीं है (देखें)। नाभिक में न्यूक्लियंस की संख्या को द्रव्यमान संख्या कहा जाता है और इसे अक्षर A द्वारा दर्शाया जाता है। नाभिक में प्रोटॉन की संख्या, Z के बराबर, परमाणु में प्रवेश करने वाले इलेक्ट्रॉनों की संख्या, इलेक्ट्रॉन के गोले की संरचना और रासायनिक निर्धारित करती है। परमाणु के गुण। नाभिक में न्यूट्रॉनों की संख्या A-Z के बराबर होती है। समस्थानिक एक ही तत्व की किस्में हैं, जिनके परमाणु द्रव्यमान संख्या A में एक दूसरे से भिन्न होते हैं, लेकिन एक ही Z होते हैं। इस प्रकार, एक तत्व के विभिन्न समस्थानिकों के परमाणुओं के नाभिक में समान संख्या में न्यूट्रॉन होते हैं। प्रोटॉन की संख्या। समस्थानिकों को नामित करते समय, द्रव्यमान संख्या ए तत्व प्रतीक के ऊपर लिखा जाता है, और परमाणु संख्या नीचे होती है; उदाहरण के लिए, ऑक्सीजन आइसोटोप नामित हैं:

एक परमाणु के आयाम इलेक्ट्रॉन के गोले के आकार से निर्धारित होते हैं और सभी के लिए Z 10 -8 सेमी के क्रम के होते हैं। चूंकि परमाणु के सभी इलेक्ट्रॉनों का द्रव्यमान नाभिक के द्रव्यमान से कई हजार गुना कम होता है, इसलिए परमाणु का द्रव्यमान द्रव्यमान संख्या के समानुपाती होता है। किसी दिए गए समस्थानिक के एक परमाणु का सापेक्ष द्रव्यमान कार्बन समस्थानिक C 12 के परमाणु के द्रव्यमान के संबंध में निर्धारित किया जाता है, जिसे 12 इकाइयों के रूप में लिया जाता है, और इसे समस्थानिक द्रव्यमान कहा जाता है। यह संबंधित समस्थानिक की द्रव्यमान संख्या के करीब निकला। किसी रासायनिक तत्व के परमाणु का आपेक्षिक भार समस्थानिक भार का औसत (किसी दिए गए तत्व के समस्थानिकों की सापेक्ष बहुतायत को ध्यान में रखते हुए) मान होता है और इसे परमाणु भार (द्रव्यमान) कहा जाता है।

एक परमाणु एक सूक्ष्म प्रणाली है, और इसकी संरचना और गुणों को केवल क्वांटम सिद्धांत की मदद से समझाया जा सकता है, जो मुख्य रूप से 20 वीं शताब्दी के 20 के दशक में बनाया गया था और इसका उद्देश्य परमाणु पैमाने की घटनाओं का वर्णन करना था। प्रयोगों से पता चला है कि कणिकाओं के अलावा माइक्रोपार्टिकल्स - इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन, परमाणु आदि में तरंग गुण होते हैं जो स्वयं को विवर्तन और हस्तक्षेप में प्रकट करते हैं। क्वांटम सिद्धांत में, सूक्ष्म-वस्तुओं की स्थिति का वर्णन करने के लिए, एक निश्चित तरंग क्षेत्र का उपयोग किया जाता है, जो एक तरंग फ़ंक्शन (Ψ-फ़ंक्शन) द्वारा विशेषता है। यह फ़ंक्शन एक सूक्ष्म वस्तु की संभावित अवस्थाओं की संभावनाओं को निर्धारित करता है, अर्थात यह अपने गुणों में से एक या दूसरे के प्रकट होने की क्षमता को दर्शाता है। अंतरिक्ष और समय में फ़ंक्शन Ψ की भिन्नता का नियम (श्रोडिंगर समीकरण), जो इस फ़ंक्शन को खोजना संभव बनाता है, क्वांटम सिद्धांत में शास्त्रीय यांत्रिकी में न्यूटन के गति के नियमों के समान भूमिका निभाता है। कई मामलों में श्रोडिंगर समीकरण का समाधान सिस्टम के संभावित राज्यों को अलग करता है। इसलिए, उदाहरण के लिए, एक परमाणु के मामले में, ऊर्जा के विभिन्न (मात्राबद्ध) मूल्यों के अनुरूप, इलेक्ट्रॉनों के लिए कई तरंग कार्य प्राप्त होते हैं। क्वांटम सिद्धांत के तरीकों से गणना की गई परमाणु के ऊर्जा स्तरों की प्रणाली को स्पेक्ट्रोस्कोपी में शानदार पुष्टि मिली है। निम्नतम ऊर्जा स्तर E 0 के अनुरूप किसी परमाणु का किसी भी उत्तेजित अवस्था E i में संक्रमण तब होता है जब ऊर्जा E i - E 0 का एक निश्चित भाग अवशोषित हो जाता है। एक उत्साहित परमाणु कम उत्तेजित या जमीनी अवस्था में चला जाता है, आमतौर पर एक फोटॉन के उत्सर्जन के साथ। इस मामले में, फोटॉन ऊर्जा hv दो राज्यों में परमाणु की ऊर्जा के बीच अंतर के बराबर है: hv = E i - E k जहां h प्लैंक स्थिरांक है (6.62 · 10 -27 erg · sec), v आवृत्ति है प्रकाश का।

परमाणु स्पेक्ट्रा के अलावा, क्वांटम सिद्धांत ने परमाणुओं के अन्य गुणों की व्याख्या करना संभव बना दिया है। विशेष रूप से, संयोजकता, रासायनिक बंधन की प्रकृति और अणुओं की संरचना की व्याख्या की गई, तत्वों की आवर्त सारणी के सिद्धांत का निर्माण किया गया।

परिचय

परमाणु की संरचना का वर्तमान में मौजूद सिद्धांत विभिन्न व्यावहारिक और प्रायोगिक कार्यों के दौरान उत्पन्न होने वाले कई सवालों का जवाब नहीं देता है। विशेष रूप से, विद्युत प्रतिरोध की भौतिक प्रकृति अभी तक निर्धारित नहीं की गई है। उच्च-तापमान अतिचालकता की खोज तभी सफल हो सकती है जब आप विद्युत प्रतिरोध का सार जानते हों। परमाणु की संरचना को जानकर आप विद्युत प्रतिरोध का सार समझ सकते हैं। आवेशों और चुंबकीय क्षेत्रों के ज्ञात गुणों को ध्यान में रखते हुए, परमाणु की संरचना पर विचार करें। रदरफोर्ड द्वारा प्रस्तावित परमाणु का ग्रहीय मॉडल वास्तविकता के सबसे करीब है और प्रयोगात्मक डेटा से मेल खाता है। हालाँकि, यह मॉडल केवल हाइड्रोजन परमाणु से मेल खाता है।

पहला अध्याय

प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉन

1. हाइड्रोजन

हाइड्रोजन परमाणुओं में सबसे छोटा है, इसलिए इसके परमाणु में हाइड्रोजन परमाणु और शेष परमाणुओं दोनों के लिए एक स्थिर आधार होना चाहिए। हाइड्रोजन परमाणु एक प्रोटॉन और एक इलेक्ट्रॉन है, जबकि इलेक्ट्रॉन प्रोटॉन के चारों ओर घूमता है। यह माना जाता है कि एक इलेक्ट्रॉन और एक प्रोटॉन के आवेश इकाई आवेश होते हैं, अर्थात न्यूनतम। एक चर त्रिज्या के साथ एक भंवर वलय के रूप में इलेक्ट्रॉन की अवधारणा को V.F.Mitkevich (L. 1) द्वारा पेश किया गया था। वू और कुछ अन्य भौतिकविदों के बाद के काम से पता चला है कि इलेक्ट्रॉन एक घूर्णन भंवर वलय की तरह व्यवहार करता है, जिसका स्पिन अपनी गति के अक्ष के साथ निर्देशित होता है, अर्थात यह तथ्य कि इलेक्ट्रॉन एक भंवर वलय है, प्रयोगात्मक रूप से पुष्टि की गई थी। आराम करने पर, इलेक्ट्रॉन, अपनी धुरी के चारों ओर घूमते हुए, चुंबकीय क्षेत्र नहीं बनाता है। गति करने पर ही इलेक्ट्रॉन बल की चुंबकीय रेखाएँ बनाता है।

यदि एक प्रोटॉन का आवेश सतह पर वितरित किया जाता है, तो, प्रोटॉन के साथ घूमते हुए, यह केवल अपनी धुरी के चारों ओर घूमेगा। इस मामले में, एक इलेक्ट्रॉन की तरह, प्रोटॉन का चार्ज चुंबकीय क्षेत्र नहीं बनाएगा।

यह प्रयोगात्मक रूप से स्थापित किया गया है कि प्रोटॉन में एक चुंबकीय क्षेत्र होता है। एक प्रोटॉन में चुंबकीय क्षेत्र होने के लिए, इसका आवेश उसकी सतह पर एक धब्बे के रूप में होना चाहिए। इस स्थिति में, जब प्रोटॉन घूमता है, तो उसका आवेश एक वृत्त में गति करेगा, अर्थात्, एक रैखिक वेग होगा, जो प्रोटॉन के चुंबकीय क्षेत्र को प्राप्त करने के लिए आवश्यक है।

इलेक्ट्रॉन के अतिरिक्त एक पॉज़िट्रॉन भी होता है, जो एक इलेक्ट्रॉन से केवल इस मायने में भिन्न होता है कि उसका आवेश धनात्मक होता है, अर्थात पॉज़िट्रॉन का आवेश संकेत और परिमाण दोनों में प्रोटॉन के आवेश के बराबर होता है। दूसरे शब्दों में, एक प्रोटॉन का धनात्मक आवेश एक पॉज़िट्रॉन होता है, लेकिन एक पॉज़िट्रॉन एक इलेक्ट्रॉन का एक प्रतिकण है और इसलिए, एक भंवर वलय जो एक प्रोटॉन की पूरी सतह पर नहीं फैल सकता है। अत: प्रोटॉन का आवेश पॉज़िट्रॉन होता है।

जब एक ऋणात्मक आवेश वाला इलेक्ट्रॉन चलता है, तो कूलम्ब बलों की क्रिया के तहत प्रोटॉन का पॉज़िट्रॉन इलेक्ट्रॉन से न्यूनतम दूरी पर प्रोटॉन की सतह पर होना चाहिए (चित्र 1)। इस प्रकार, विपरीत आवेशों का एक जोड़ा बनता है, जो अधिकतम कूलम्ब बल द्वारा एक दूसरे से जुड़ा होता है। निश्चित रूप से क्योंकि प्रोटॉन का आवेश पॉज़िट्रॉन होता है, इसका आवेश निरपेक्ष मान में एक इलेक्ट्रॉन के बराबर होता है।जब प्रोटॉन का पूरा चार्ज इलेक्ट्रॉन के चार्ज के साथ इंटरैक्ट करता है, तो प्रोटॉन का कोई "अतिरिक्त" चार्ज नहीं होता है, जो प्रोटॉन के बीच विद्युत प्रतिकारक बल पैदा करेगा।

जब एक इलेक्ट्रॉन चित्र में दर्शाई गई दिशा में एक प्रोटॉन के चारों ओर घूमता है। 1, कूलम्ब बल के कारण धनावेश इसके साथ समकालिक रूप से गति करता है। गतिमान आवेश उनके चारों ओर चुंबकीय क्षेत्र बनाते हैं (चित्र 1)। इस मामले में, इलेक्ट्रॉन के चारों ओर एक वामावर्त चुंबकीय क्षेत्र और पॉज़िट्रॉन के चारों ओर एक दक्षिणावर्त चुंबकीय क्षेत्र बनता है। परिणामस्वरूप, आवेशों के बीच दो आवेशों से कुल क्षेत्र बनता है, जो एक इलेक्ट्रॉन को एक प्रोटॉन पर गिरने से रोकता है।

सभी आंकड़ों में, प्रोटॉन और न्यूट्रॉन को सादगी के लिए गेंदों के रूप में दिखाया गया है। वास्तव में, वे ईथर (एल। 3) के टॉरॉयडल भंवर संरचनाओं के रूप में होने चाहिए।

इस प्रकार, हाइड्रोजन परमाणु का रूप चित्र के अनुसार होता है। 2 ए) परमाणु पर चुंबकीय क्षेत्र का आकार आवेशों के घूर्णन की धुरी के साथ चुंबकीयकरण के साथ एक टॉरॉयडल चुंबक से मेल खाता है (चित्र 2)। बी).

1820 में वापस, एम्पीयर ने धाराओं की परस्पर क्रिया की खोज की - एक दिशा में बहने वाली धारा के साथ समानांतर कंडक्टरों का आकर्षण। बाद में, यह प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित किया गया था कि एक ही नाम के विद्युत आवेश, एक दिशा में चलते हुए, एक दूसरे की ओर आकर्षित होते हैं (L. 2)।

तथ्य यह है कि आरोप एक दूसरे के करीब आने चाहिए, यानी, एक दूसरे को आकर्षित करते हैं, यह भी चुटकी प्रभाव से प्रमाणित होता है। चुटकी प्रभाव निर्वहन के आत्म-संकुचन का प्रभाव है, एक संपीड़ित प्रवाहकीय माध्यम में एक विद्युत प्रवाह चैनल की संपत्ति अपने स्वयं के चुंबकीय क्षेत्र की कार्रवाई के तहत अपने क्रॉस सेक्शन को कम करने के लिए वर्तमान (एल। 4) द्वारा उत्पन्न होती है।

चूंकि विद्युत प्रवाह अंतरिक्ष में विद्युत आवेशों की कोई क्रमबद्ध गति है, इलेक्ट्रॉनों के प्रक्षेपवक्र और प्रोटॉन के पॉज़िट्रॉन वर्तमान चैनल हैं जो स्वयं आवेशों द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र की क्रिया के तहत आने में सक्षम हैं।

नतीजतन, जब दो हाइड्रोजन परमाणु एक अणु में जुड़ते हैं, तो वही चार्ज जोड़े में जुड़ जाएंगे और एक ही दिशा में घूमते रहेंगे, लेकिन प्रोटॉन के बीच, जिससे उनके क्षेत्रों का एकीकरण हो जाएगा।

इलेक्ट्रॉनों और प्रोटॉन का अभिसरण तब तक होता है जब तक कि समान आवेशों का प्रतिकारक बल दोहरे चुंबकीय क्षेत्र से आवेशों को खींचने वाले बल के बराबर न हो जाए।

अंजीर में। 3 ए), बी),तथा वी)एक इलेक्ट्रॉन के आवेशों और हाइड्रोजन परमाणुओं के एक प्रोटॉन को हाइड्रोजन अणु में संयोजित करने पर परस्पर क्रिया को दर्शाता है।

अंजीर में। 4 दो हाइड्रोजन परमाणुओं के क्षेत्र जनरेटर द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के साथ एक हाइड्रोजन अणु को दर्शाता है। यानी एक हाइड्रोजन अणु में एक दोहरा क्षेत्र जनरेटर और कुल चुंबकीय प्रवाह होता है जो 2 गुना अधिक होता है।

हमने जांच की कि हाइड्रोजन को एक अणु में कैसे जोड़ा जाता है, लेकिन एक हाइड्रोजन अणु ऑक्सीजन के साथ मिश्रण में भी अन्य तत्वों के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है।

अब आइए विचार करें कि हाइड्रोजन अणु का परमाणुओं में पृथक्करण कैसे होता है (चित्र 5)। जब एक हाइड्रोजन अणु विद्युत चुम्बकीय तरंग के साथ संपर्क करता है, तो इलेक्ट्रॉन अतिरिक्त ऊर्जा प्राप्त करता है, और यह इलेक्ट्रॉनों को कक्षीय प्रक्षेपवक्र में लाता है (चित्र 5)। जी).

सुपरकंडक्टर्स आज ज्ञात हैं जिनका विद्युत प्रतिरोध शून्य है। इन कंडक्टरों में परमाणु होते हैं और सुपरकंडक्टर्स तभी हो सकते हैं जब उनके परमाणु सुपरकंडक्टर्स हों, यानी प्रोटॉन भी। एक स्थायी चुंबक के ऊपर एक सुपरकंडक्टर का उत्तोलन लंबे समय से ज्ञात है, इसमें एक स्थायी चुंबक द्वारा एक धारा को शामिल करने के कारण, जिसका चुंबकीय क्षेत्र एक स्थायी चुंबक के क्षेत्र की ओर निर्देशित होता है। जब बाहरी क्षेत्र को सुपरकंडक्टर से हटा दिया जाता है, तो उसमें करंट गायब हो जाता है। इलेक्ट्रोमैग्नेटिक तरंग के साथ प्रोटॉन की बातचीत इस तथ्य की ओर ले जाती है कि उनकी सतहों पर एड़ी धाराएं प्रेरित होती हैं। चूंकि प्रोटॉन एक दूसरे के बगल में स्थित होते हैं, एड़ी धाराएं एक दूसरे की ओर चुंबकीय क्षेत्र को निर्देशित करती हैं, जो धाराओं और उनके क्षेत्रों को तब तक बढ़ाती हैं जब तक हाइड्रोजन अणु परमाणुओं में टूट नहीं जाता (चित्र 5)। जी).

कक्षीय प्रक्षेपवक्र पर इलेक्ट्रॉनों का बाहर निकलना और अणु को तोड़ने वाली धाराओं की उपस्थिति एक साथ होती है। जब हाइड्रोजन परमाणु एक दूसरे से दूर उड़ते हैं, एडी धाराएं गायब हो जाती हैं, और इलेक्ट्रॉन कक्षीय प्रक्षेपवक्र पर बने रहते हैं।

इस प्रकार, ज्ञात भौतिक प्रभावों के आधार पर, हमने हाइड्रोजन परमाणु का एक मॉडल प्राप्त किया है। जिसमें:

1. परमाणु में धनात्मक और ऋणात्मक आवेश चुंबकीय क्षेत्र के बल की रेखाएँ प्राप्त करने का काम करते हैं, जो कि शास्त्रीय भौतिकी से ज्ञात है, केवल आवेशों के हिलने पर ही बनते हैं। चुंबकीय क्षेत्र के बल की रेखाएं सभी अंतर-परमाणु, अंतर-परमाणु और आणविक बंधनों को निर्धारित करती हैं।

2. प्रोटॉन का संपूर्ण धनात्मक आवेश - पॉज़िट्रॉन - इलेक्ट्रॉन के आवेश के साथ परस्पर क्रिया करता है, इलेक्ट्रॉन के लिए आकर्षण का अधिकतम कूलम्ब बल बनाता है, और निरपेक्ष मान में आवेशों की समानता पड़ोसी प्रोटॉन के लिए प्रतिकारक बलों की उपस्थिति को बाहर करती है। प्रोटॉन के लिए।

3. व्यवहार में, हाइड्रोजन परमाणु एक प्रोटॉन-इलेक्ट्रॉन चुंबकीय जनरेटर (पीईएमजी) है, जो केवल तभी काम करता है जब प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉन एक साथ हों, यानी प्रोटॉन-इलेक्ट्रॉन जोड़ी हमेशा एक साथ होनी चाहिए।

4. जब एक हाइड्रोजन अणु बनता है, तो इलेक्ट्रॉन जोड़ी और परमाणुओं के बीच एक साथ घूमते हैं,एक सामान्य चुंबकीय क्षेत्र बनाना जो उन्हें एक साथ रखता है। प्रोटॉन पॉज़िट्रॉन भी जोड़ी बनाते हैंअपने चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव में और हाइड्रोजन अणु या किसी अन्य अणु का निर्माण करते हुए प्रोटॉन को एक साथ खींचते हैं। युग्मित धनात्मक आवेश आणविक बंधन में मुख्य निर्धारण बल होते हैं, क्योंकि पॉज़िट्रॉन सीधे प्रोटॉन से जुड़े होते हैं और प्रोटॉन से अविभाज्य होते हैं।

5. सभी तत्वों के आण्विक बंधन एक समान होते हैं। अन्य तत्वों के अणुओं में परमाणुओं का कनेक्शन उनके इलेक्ट्रॉनों के साथ वैलेंस प्रोटॉन द्वारा प्रदान किया जाता है, अर्थात, वैलेंस इलेक्ट्रॉन परमाणुओं को अणुओं में संयोजित करने और आणविक बंधनों को तोड़ने में शामिल होते हैं। इस प्रकार, एक अणु में परमाणुओं का प्रत्येक कनेक्शन एक आणविक बंधन के लिए प्रत्येक परमाणु से एक इलेक्ट्रॉन (वीपीपीई) के साथ एक प्रोटॉन की एक वैलेंस जोड़ी द्वारा प्रदान किया जाता है। VPPE में हमेशा एक प्रोटॉन और एक इलेक्ट्रॉन होता है।

6. जब आणविक बंधन टूट जाता है, तो इलेक्ट्रॉन मुख्य भूमिका निभाता है, क्योंकि, अपने प्रोटॉन के चारों ओर कक्षीय प्रक्षेपवक्र में प्रवेश करते हुए, यह प्रोटॉन पॉज़िट्रॉन को प्रोटॉन के बीच से प्रोटॉन के "भूमध्य रेखा" की ओर खींचता है, जिससे एक प्रदान करता है आणविक बंधन में टूटना।

7. हाइड्रोजन के अणु और अन्य तत्वों के अणुओं के बनने के दौरान एक दोहरा PEMG बनता है।

परमाणुओं के आकार और द्रव्यमान छोटे होते हैं। परमाणुओं की त्रिज्या 10 -10 मीटर है, और नाभिक की त्रिज्या 10 -15 मीटर है। एक परमाणु का द्रव्यमान एक तत्व के परमाणुओं के एक मोल के द्रव्यमान को प्रति मोल परमाणुओं की संख्या से विभाजित करके निर्धारित किया जाता है ( एनए = 6.02 · 10 23 मोल -1)। परमाणुओं का द्रव्यमान 10-27 ~ 10-25 किग्रा के भीतर बदलता रहता है। आमतौर पर, परमाणुओं के द्रव्यमान को परमाणु द्रव्यमान इकाइयों (amu) में व्यक्त किया जाता है। अमु . के लिए कार्बन समस्थानिक 12C के परमाणु के द्रव्यमान का 1/12 स्वीकार किया जाता है।

एक परमाणु की मुख्य विशेषताएं उसके नाभिक (Z) और द्रव्यमान संख्या (A) का आवेश हैं। एक परमाणु में इलेक्ट्रॉनों की संख्या उसके नाभिक के आवेश के बराबर होती है। परमाणुओं के गुण उनके नाभिक के आवेश, इलेक्ट्रॉनों की संख्या और परमाणु में उनकी अवस्था से निर्धारित होते हैं।

नाभिक के मूल गुण और संरचना (परमाणु नाभिक की संरचना का सिद्धांत)

1. सभी तत्वों के परमाणुओं के नाभिक (हाइड्रोजन को छोड़कर) प्रोटॉन और न्यूट्रॉन से बने होते हैं।

2. नाभिक में प्रोटॉनों की संख्या उसके धनावेश (Z) का मान निर्धारित करती है। जेड- मेंडेलीव की आवर्त प्रणाली में एक रासायनिक तत्व की क्रम संख्या।

3. प्रोटॉन और न्यूट्रॉन की कुल संख्या उसके द्रव्यमान का मान है, क्योंकि एक परमाणु का द्रव्यमान मुख्य रूप से नाभिक (एक परमाणु के द्रव्यमान का 99, 97%) में केंद्रित होता है। परमाणु कण - प्रोटॉन और न्यूट्रॉन - एक सामान्य नाम के तहत एकजुट होते हैं न्युक्लियोन(लैटिन शब्द न्यूक्लियस से, जिसका अर्थ है "कोर")। नाभिकों की कुल संख्या द्रव्यमान संख्या से मेल खाती है, अर्थात्। इसका परमाणु द्रव्यमान A.

उसी के साथ गुठली जेडलेकिन अलग एकहा जाता है आइसोटोप... कर्नेल जो, उसी के साथ एअलग है जेडकहा जाता है आइसोबार्स... कुल मिलाकर, रासायनिक तत्वों के लगभग 300 स्थिर समस्थानिक और 2000 से अधिक प्राकृतिक और कृत्रिम रूप से प्राप्त रेडियोधर्मी समस्थानिक ज्ञात हैं।

4. नाभिक में न्यूट्रॉनों की संख्या एनद्रव्यमान संख्या के बीच अंतर से पाया जा सकता है ( ए) और सीरियल नंबर ( जेड):

5. कोर के आकार की विशेषता है कोर त्रिज्या, जिसका कर्नेल सीमा के धुंधले होने के कारण एक पारंपरिक अर्थ है।

नाभिकीय पदार्थ का घनत्व परिमाण के क्रम में 10 17 kg/m3 है और सभी नाभिकों के लिए स्थिर है। यह सबसे घने साधारण पदार्थों के घनत्व से बहुत अधिक है।

प्रोटॉन-न्यूट्रॉन सिद्धांत ने परमाणु नाभिक की संरचना और क्रम संख्या और परमाणु द्रव्यमान के साथ इसके संबंध की अवधारणाओं में पहले के अंतर्विरोधों को हल करना संभव बना दिया।

कोर बाध्यकारी ऊर्जायह उस कार्य की मात्रा से निर्धारित होता है जिसे नाभिक को उसके घटक नाभिकों में विभाजित करने के लिए उन्हें गतिज ऊर्जा प्रदान किए बिना करने की आवश्यकता होती है। यह ऊर्जा के संरक्षण के नियम से निम्नानुसार है कि एक नाभिक के निर्माण के दौरान एक ही ऊर्जा जारी की जानी चाहिए जो एक नाभिक को उसके घटक नाभिकों में विभाजित करने में खर्च की जानी चाहिए। एक नाभिक की बाध्यकारी ऊर्जा सभी मुक्त नाभिकों की ऊर्जा और नाभिक में उनकी ऊर्जा के बीच का अंतर है।

जब एक नाभिक बनता है, तो उसका द्रव्यमान घटता है: नाभिक का द्रव्यमान उसके संघटक नाभिकों के द्रव्यमान के योग से कम होता है। इसके गठन के दौरान नाभिक के द्रव्यमान में कमी को बाध्यकारी ऊर्जा की रिहाई द्वारा समझाया गया है। अगर वू sv नाभिक के निर्माण के दौरान जारी ऊर्जा का मान है, तो संबंधित द्रव्यमान Dm, के बराबर

बुलाया सामूहिक दोषऔर इसके घटक नाभिकों से एक नाभिक के निर्माण के दौरान कुल द्रव्यमान में कमी की विशेषता है। एक परमाणु द्रव्यमान इकाई से मेल खाती है परमाणु ऊर्जा इकाई(एयू): एयू = 931.5016 मेव।

नाभिक की विशिष्ट बंधन ऊर्जा wप्रति न्यूक्लियॉन बाध्यकारी ऊर्जा कहलाती है: वूएसवी = ... महत्व वू s औसतन 8 MeV/न्यूक्लियॉन है। जैसे-जैसे नाभिक में नाभिकों की संख्या बढ़ती है, विशिष्ट बंधन ऊर्जा घटती जाती है।

परमाणु नाभिक की स्थिरता के लिए मानदंडदिए गए समदाब रेखा के लिए एक स्थिर नाभिक में प्रोटॉन और न्यूट्रॉन की संख्या के बीच का अनुपात है। ( ए= स्थिरांक)।

परमाणु बल

1. परमाणु संपर्क इंगित करता है कि विशेष हैं परमाणु बल, शास्त्रीय भौतिकी (गुरुत्वाकर्षण और विद्युत चुम्बकीय) में ज्ञात किसी भी प्रकार के बलों के लिए कम नहीं है।

2. परमाणु बल कम दूरी के बल हैं। वे स्वयं को केवल 10-15 मीटर के क्रम के नाभिक में बहुत कम दूरी पर प्रकट करते हैं। लंबाई (1.5ј2.2) 10-15 मीटर कहलाती है परमाणु बलों की सीमा.

3. परमाणु बलों की खोज चार्ज स्वतंत्रता: दो न्यूक्लियॉनों के बीच आकर्षण समान होता है, चाहे न्यूक्लियॉन की आवेश अवस्था कुछ भी हो - प्रोटॉन या न्यूक्लियॉन। परमाणु बलों की आवेश स्वतंत्रता को बाध्यकारी ऊर्जाओं की तुलना से देखा जाता है मिरर कोर... यह उस नाभिक का नाम है जिसमें नाभिकों की कुल संख्या समान होती है, लेकिन एक में प्रोटॉन की संख्या दूसरे में न्यूट्रॉन की संख्या के बराबर होती है। उदाहरण के लिए, हीलियम नाभिक भारी हाइड्रोजन ट्रिटियम -.

4. परमाणु बलों में संतृप्ति संपत्ति होती है, जो इस तथ्य में प्रकट होती है कि एक नाभिक में एक न्यूक्लियॉन केवल सीमित संख्या में पड़ोसी न्यूक्लियॉन के साथ बातचीत करता है। इसीलिए नाभिकों की बाध्यकारी ऊर्जाओं की उनके द्रव्यमान संख्या (A) पर एक रैखिक निर्भरता होती है। परमाणु बलों की लगभग पूर्ण संतृप्ति एक-कण में प्राप्त होती है, जो एक बहुत ही स्थिर गठन है।

रेडियोधर्मिता, जी-विकिरण, ए और बी - क्षय

1.रेडियोधर्मिताएक रासायनिक तत्व के अस्थिर समस्थानिकों का दूसरे तत्व के समस्थानिकों में परिवर्तन, प्राथमिक कणों, नाभिक या कठोर एक्स-रे के उत्सर्जन के साथ कहा जाता है। प्राकृतिक रेडियोधर्मिताप्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले अस्थिर समस्थानिकों में देखी गई रेडियोधर्मिता कहलाती है। कृत्रिम रेडियोधर्मितापरमाणु प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप प्राप्त समस्थानिकों की रेडियोधर्मिता कहलाती है।

2. आमतौर पर, सभी प्रकार की रेडियोधर्मिता गामा विकिरण के उत्सर्जन के साथ होती है - कठोर, लघु-तरंग दैर्ध्य विद्युत तरंग विकिरण। गामा विकिरण रेडियोधर्मी परिवर्तनों के उत्तेजित उत्पादों की ऊर्जा को कम करने का मुख्य रूप है। रेडियोधर्मी क्षय से गुजरने वाले नाभिक को कहा जाता है मम मेरे; उभरते सहायकनाभिक, एक नियम के रूप में, उत्तेजित हो जाता है, और जमीनी अवस्था में इसका संक्रमण जी-फोटॉन के उत्सर्जन के साथ होता है।

3... अल्फा क्षयकुछ रासायनिक तत्वों a-कणों के नाभिकों द्वारा उत्सर्जन कहलाता है। अल्फा क्षय द्रव्यमान संख्या वाले भारी नाभिक का गुण है ए> 200 और परमाणु शुल्क जेड> 82. ऐसे नाभिक के अंदर अलग-अलग a-कण बनते हैं, जिनमें से प्रत्येक में दो प्रोटॉन और दो न्यूट्रॉन होते हैं, अर्थात। डी.आई. के तत्वों की आवर्त सारणी की तालिका में विस्थापित एक तत्व का परमाणु। मेंडेलीव (पीएसई) मूल रेडियोधर्मी तत्व के बाईं ओर दो सेल जिनकी द्रव्यमान संख्या 4 यूनिट से कम है(सोडी-फैयेंस नियम):

4. बीटा क्षय शब्द तीन प्रकार के परमाणु परिवर्तनों को दर्शाता है: इलेक्ट्रोनिक(बैंड पोजिट्रोनिक(बी +) क्षय, और इलेक्ट्रॉनिक कब्जा.

b-क्षय मुख्य रूप से अपेक्षाकृत न्यूट्रॉन युक्त नाभिक में होता है। इस मामले में, नाभिक का न्यूट्रॉन शून्य चार्ज और द्रव्यमान के साथ एक प्रोटॉन, एक इलेक्ट्रॉन और एक एंटीन्यूट्रिनो () में क्षय हो जाता है।

बी-क्षय में, आइसोटोप की द्रव्यमान संख्या नहीं बदलती है, क्योंकि प्रोटॉन और न्यूट्रॉन की कुल संख्या संरक्षित होती है, और चार्ज 1 से बढ़ जाता है। इसलिए, गठित रासायनिक तत्व के परमाणु को PSE एक सेल द्वारा प्रारंभिक तत्व के दाईं ओर विस्थापित किया जाता है, और इसकी द्रव्यमान संख्या नहीं बदलती है(सोडी-फैयेंस नियम):

b + - क्षय मुख्य रूप से प्रोटॉन में अपेक्षाकृत समृद्ध नाभिक में होता है। इस मामले में, नाभिक का प्रोटॉन एक न्यूट्रॉन, एक पॉज़िट्रॉन और एक न्यूट्रिनो () में विघटित हो जाता है।

.

बी + - क्षय के साथ, आइसोटोप की द्रव्यमान संख्या नहीं बदलती है, क्योंकि प्रोटॉन और न्यूट्रॉन की कुल संख्या संरक्षित होती है, और चार्ज 1 से कम हो जाता है। इसलिए, गठित रासायनिक तत्व का परमाणु पीएसई द्वारा मूल तत्व के बाईं ओर एक सेल द्वारा विस्थापित किया जाता है, और इसकी द्रव्यमान संख्या नहीं बदलती है(सोडी-फैयेंस नियम):

5. इलेक्ट्रॉन कैप्चर के मामले में, परिवर्तन नाभिक के निकटतम परत में इलेक्ट्रॉनों में से एक के गायब होने में होता है। एक प्रोटॉन, एक न्यूट्रॉन में बदल जाता है, एक इलेक्ट्रॉन को "कैप्चर" करता है, जैसे वह था; इसलिए "इलेक्ट्रॉनिक कैप्चर" शब्द की उत्पत्ति हुई। इलेक्ट्रॉनिक कैप्चर, बी ± कैप्चर के विपरीत, विशेषता एक्स-रे के साथ है।

6. बी - क्षय स्वाभाविक रूप से रेडियोधर्मी, साथ ही कृत्रिम रूप से रेडियोधर्मी नाभिक में होता है; b + -क्षय केवल कृत्रिम रेडियोधर्मिता की घटना के लिए विशेषता है।

7. जी-विकिरण: उत्तेजित होने पर, परमाणु का नाभिक कम तरंग दैर्ध्य और उच्च आवृत्ति के साथ विद्युत चुम्बकीय विकिरण का उत्सर्जन करता है, जिसमें एक्स-रे विकिरण की तुलना में अधिक कठोरता और मर्मज्ञ शक्ति होती है। नतीजतन, नाभिक की ऊर्जा कम हो जाती है, जबकि नाभिक की द्रव्यमान संख्या और आवेश कम नहीं रहता है। इसलिए, एक रासायनिक तत्व का दूसरे में परिवर्तन नहीं देखा जाता है, और परमाणु नाभिक कम उत्तेजित अवस्था में चला जाता है।

कई-इलेक्ट्रॉन परमाणुओं में इलेक्ट्रॉनों के साथ ऊर्जा स्तर और सबलेवल भरने का क्रम। पाउली का सिद्धांत। गुंड का नियम। न्यूनतम ऊर्जा का सिद्धांत।

आयनीकरण ऊर्जा और इलेक्ट्रॉन आत्मीयता ऊर्जा। डी। आई। मेंडेलीव की आवधिक प्रणाली की अवधि और समूहों द्वारा उनके परिवर्तन की प्रकृति। धातु और अधातु।

रासायनिक तत्वों की वैद्युतीयऋणात्मकता। डी। आई। मेंडेलीव की आवधिक प्रणाली की अवधि और समूहों द्वारा इलेक्ट्रोनगेटिविटी में परिवर्तन की प्रकृति। ऑक्सीकरण अवस्था की अवधारणा।

मुख्य प्रकार के रासायनिक बंधन। सहसंयोजक बंधन। वैलेंस बांड की विधि के मुख्य प्रावधान। आणविक कक्षीय विधि की सामान्य समझ।

सहसंयोजक बंधन निर्माण के दो तंत्र: पारंपरिक और दाता-स्वीकर्ता।

सहसंयोजक बंधन ध्रुवीकरण के सीमित मामले के रूप में आयनिक बंधन। आयनों की इलेक्ट्रोस्टैटिक बातचीत।

11.धातु संबंध। इलेक्ट्रॉन वैलेंस ऑर्बिटल्स के निरूपण के सीमित मामले के रूप में धातु के बंधन। धातुओं की क्रिस्टलीय जाली।

12. इंटरमॉलिक्युलर बॉन्ड। वैन डेर वाल्स इंटरैक्शन - फैलाव, द्विध्रुवीय-द्विध्रुवीय, आगमनात्मक)। हाइड्रोजन बंध।

13. अकार्बनिक यौगिकों के मुख्य वर्ग। धातुओं और अधातुओं के ऑक्साइड। इन यौगिकों का नामकरण। क्षारीय, अम्लीय और उभयधर्मी ऑक्साइड के रासायनिक गुण।

14. नींव, आधार का नामकरण। क्षारों के रासायनिक गुण। उभयधर्मी आधार, अम्ल और क्षार के साथ उनकी बातचीत की प्रतिक्रियाएं।

15. अम्ल, एनोक्सिक और ऑक्सीजनिक ​​अम्ल। नामकरण (एसिड का नाम)। अम्लों के रासायनिक गुण।

16. अम्ल और क्षार के बीच परस्पर क्रिया के उत्पादों के रूप में लवण। नमक के प्रकार: मध्यम (सामान्य), अम्लीय, मूल, ऑक्सोसाल्ट, डबल, जटिल लवण। नमक का नामकरण। लवण के रासायनिक गुण।

17. धातुओं और अधातुओं के द्विआधारी यौगिक। उनमें तत्वों का ऑक्सीकरण अवस्था। बाइनरी यौगिकों का नामकरण।

18. रासायनिक प्रतिक्रियाओं के प्रकार: सरल और जटिल, सजातीय और विषम, प्रतिवर्ती और अपरिवर्तनीय।

20. रासायनिक गतिकी की मूल अवधारणाएँ। एक रासायनिक प्रतिक्रिया की दर। सजातीय और विषम प्रक्रियाओं में प्रतिक्रिया दर को प्रभावित करने वाले कारक।

22. रासायनिक प्रतिक्रिया की दर पर तापमान का प्रभाव। सक्रियण ऊर्जा।

23. रासायनिक संतुलन। संतुलन स्थिरांक, तापमान पर इसकी निर्भरता। रासायनिक प्रतिक्रिया के संतुलन को स्थानांतरित करने की संभावना। ले चेटेलियर का सिद्धांत।

1) अम्ल प्रबल विद्युत अपघट्य है।

36. ए) मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड। ऑक्सीजन इलेक्ट्रोड।

37. विभिन्न प्रकार के इलेक्ट्रोड सिस्टम की इलेक्ट्रोड क्षमता की गणना के लिए नर्नस्ट समीकरण। हाइड्रोजन और ऑक्सीजन इलेक्ट्रोड के लिए नर्नस्ट समीकरण

3) धातुएँ, जो हाइड्रोजन के बाद गतिविधि की पंक्ति में हैं, पानी के साथ प्रतिक्रिया नहीं करती हैं।

मैं - वर्तमान मूल्य

49. अम्ल-क्षार अनुमापन विधि। समकक्षों के नियम के अनुसार गणना। अनुमापन तकनीक। टाइट्रिमेट्रिक विधि में वॉल्यूमेट्रिक कांच के बने पदार्थ

1. परमाणु। परमाणु की संरचना की अवधारणा। इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन, न्यूट्रॉन

परमाणु - किसी पदार्थ (रासायनिक तत्व) का एक प्राथमिक कण, जिसमें प्रोटॉन और न्यूट्रॉन (एक परमाणु का नाभिक), और इलेक्ट्रॉनों का एक निश्चित समूह होता है।

परमाणु के नाभिक में प्रोटॉन (p+) और न्यूट्रॉन (n0) होते हैं।प्रोटॉन की संख्याएन (पी +) नाभिक के आवेश के बराबर(जेड) तथा तत्व की क्रमिक संख्यातत्वों की प्राकृतिक श्रृंखला में (और तत्वों की आवर्त सारणी में)। न्यूट्रॉन N (n0) की संख्या का योग, जिसे केवल N अक्षर से दर्शाया जाता है, और प्रोटॉन Z की संख्या को द्रव्यमान संख्या कहा जाता है और इसे अक्षर A द्वारा दर्शाया जाता है। परमाणु के इलेक्ट्रॉन खोल में नाभिक के चारों ओर घूमने वाले इलेक्ट्रॉन होते हैं(इ-)। इलेक्ट्रॉनों की संख्यातटस्थ परमाणु के इलेक्ट्रॉन कोश में N (e-) होता है प्रोटॉन की संख्याइसके मूल में Z.

1. परमाणु के आधुनिक क्वांटम यांत्रिक मॉडल की अवधारणा। क्वांटम संख्याओं के एक सेट का उपयोग करके एक परमाणु में इलेक्ट्रॉनों की स्थिति की विशेषता, उनकी व्याख्या और अनुमेय मूल्य

परमाणु - एक सूक्ष्म जगत जिसमें क्वांटम यांत्रिकी के नियम संचालित होते हैं।

एक नाभिक के चारों ओर एक परमाणु में एक इलेक्ट्रॉन की गति की तरंग प्रक्रिया को तरंग फ़ंक्शन साई (ψ) का उपयोग करके वर्णित किया जाता है, जिसमें तीन परिमाणीकरण पैरामीटर (स्वतंत्रता के 3 डिग्री) होने चाहिए।

शारीरिक भावना - त्रि-आयामी आयाम एल। लहर की।

n प्रमुख क्वांटम संख्या है, चार। शक्तिशाली परमाणु में स्तर।

एल - पक्ष (कक्षीय दक्षता) एल = 0 ... एन -1, ऊर्जा की विशेषता है। परमाणु में सबलेवल और परमाणु कक्षीय का आकार।

एम एल - चुंबकीय सीसीएच एमएल = -एल ... + एल, एलएम में तत्व के उन्मुखीकरण को दर्शाता है।

एमएस स्पिन नंबर है। आईएसपी चूंकि प्रत्येक इलेक्ट्रॉन का गति का अपना क्षण होता है

1. कई-इलेक्ट्रॉन परमाणुओं में इलेक्ट्रॉनों के साथ ऊर्जा स्तर और सबलेवल भरने का क्रम। पाउली का सिद्धांत। गुंड का नियम। न्यूनतम ऊर्जा का सिद्धांत।

आदि। गुंडा: भरना क्रमिक रूप से होता है ताकि स्पिन संख्याओं (गति का क्षण) का योग अधिकतम हो।

पाउली सिद्धांत: एक परमाणु में 2 एल नहीं हो सकते हैं, जिसमें सभी 4 क्वांटा होते हैं। संख्या समान होगी

एक्सएन- ई-मेल की अधिकतम संख्या ऊर्जा पर। एलवीएल

तीसरी अवधि से शुरू होकर, एक अंतराल प्रभाव देखा जाता है, जिसे कम से कम ऊर्जा के सिद्धांत द्वारा समझाया गया है: एक परमाणु के इलेक्ट्रॉन खोल का गठन इस तरह से होता है कि एल। जब नाभिक के साथ बंधन ऊर्जा अधिकतम संभव हो, और इलेक्ट्रॉन की अपनी ऊर्जा न्यूनतम संभव हो तो एक ऊर्जावान रूप से अनुकूल स्थिति पर कब्जा कर लेते हैं।

आदि। क्लिचेव्स्की- सबसे ऊर्जावान रूप से फायदेमंद वे हैं जिनके पास बिल्ली है। क्वांटम संख्या n और l का योग न्यूनतम हो जाता है।

1. आयनीकरण ऊर्जा और इलेक्ट्रॉन आत्मीयता ऊर्जा। डी। आई। मेंडेलीव की आवधिक प्रणाली की अवधि और समूहों द्वारा उनके परिवर्तन की प्रकृति। धातु और अधातु।

एक परमाणु की आयनीकरण ऊर्जा- एक अप्रकाशित परमाणु से एक इलेक्ट्रॉन को अलग करने के लिए आवश्यक ऊर्जा को पहली आयनीकरण ऊर्जा (क्षमता) कहा जाता है।

इलेक्ट्रान बन्धुता- एक तटस्थ परमाणु के लिए एक इलेक्ट्रॉन के लगाव के ऊर्जावान प्रभाव को इलेक्ट्रॉन आत्मीयता (ई) कहा जाता है।

आयनन ऊर्जा बढ़ जाती हैक्षार धातुओं से लेकर उत्कृष्ट गैसों तक की अवधि में और घटता हैसमूहों में ऊपर से नीचे तक।

मुख्य उपसमूहों के तत्वों के लिए इलेक्ट्रॉन आत्मीयता बढ़ जाती हैअवधियों में बाएं से दाएं और घटता हैसमूहों में ऊपर से नीचे तक।

1. रासायनिक तत्वों की वैद्युतीयऋणात्मकता। डी। आई। मेंडेलीव की आवधिक प्रणाली की अवधि और समूहों द्वारा इलेक्ट्रोनगेटिविटी में परिवर्तन की प्रकृति। ऑक्सीकरण अवस्था की अवधारणा।

वैद्युतीयऋणात्मकता- परमाणु रासायनिक तत्व की क्षमता। इलेक्ट्रॉनों को अपनी ओर आकर्षित करने के संयोजन में

मूल्यांकन के तरीकों:

ईओ = आई + ई (केजे / एमओएल) - आयनीकरण ऊर्जा और आत्मीयता का आधा योग (मैलिकन के अनुसार)

पॉलिंग रिलेटिव स्केल

सापेक्ष ईओ पैमाने का उपयोग करना और ई.ओ. एफ = 4 ईओ न्यूक्लियस के चार्ज में वृद्धि के साथ अवधि में। बढ़ोतरी। और नोक बढ़ाओ। पवित्र द्वीप।

समूह में, परमाणु प्रभार में वृद्धि ईओ में कमी के साथ होती है। और मजबूती मिली। सेंट इन

ऑक्सीकरण अवस्था (ऑक्सीकरण संख्या)- एक इलेक्ट्रॉनिक यौगिक के परमाणु का काल्पनिक आवेश, जो इस धारणा से निर्धारित होता है कि यौगिक में आयन होते हैं

इसलिए। साधारण पदार्थ = 0

о ऑक्सीजन = -2 (छोड़कर। पेरोक्साइड H2O2 (-1) और फ्लोरीन के साथ यौगिक)

इसलिए। हाइड्रोजन और क्षार धातु = +1

नकारात्मक केवल सुन्न और केवल एक है

किसी भी आयन में, सभी का बीजगणितीय योग। = आयन का आवेश और उदासीन अणुओं में = 0

यदि रासायनिक यौगिक मेथ से बना है और अधातु है, तो मेथ +, यह अधातु है -

यदि रासायनिक यौगिक 2 नेमेट से बना है, तो s.o. बिल्ली के साथ एक है> e.o.

DI मेंडलीफ का आवर्त नियम और तत्वों की आवर्त प्रणाली। आवर्त प्रणाली के काल, समूह और उपसमूह। परमाणुओं की संरचना के साथ आवधिक प्रणाली का संबंध। तत्वों के इलेक्ट्रॉनिक परिवार।

आवधिक कानून निर्माण क्या यह:

"रासायनिक तत्वों के गुण (अर्थात उनके द्वारा निर्मित यौगिकों के गुण और रूप) रासायनिक तत्वों के परमाणुओं के परमाणु आवेश पर समय-समय पर निर्भर होते हैं।"

मेंडलीफ की आवर्त सारणी में 8 समूह और 7 आवर्त हैं।

किसी तालिका के लंबवत स्तंभों को समूह कहा जाता है... प्रत्येक समूह के तत्वों में समान रासायनिक और भौतिक गुण होते हैं। यह इस तथ्य के कारण है कि एक समूह के तत्वों में बाहरी परत के समान इलेक्ट्रॉनिक विन्यास होते हैं, जिस पर इलेक्ट्रॉनों की संख्या समूह संख्या के बराबर होती है। जिसमें समूह को मुख्य और द्वितीयक उपसमूहों में विभाजित किया गया है।

मुख्यउपसमूहों में वे तत्व शामिल होते हैं जिनमें संयोजकता इलेक्ट्रॉन बाहरी ns और np उपस्तरों पर स्थित होते हैं। अंदरउपसमूहों में ऐसे तत्व शामिल होते हैं जिनमें संयोजकता इलेक्ट्रॉन बाहरी एनएस-उप-स्तर और आंतरिक (एन -1) डी-उप-स्तर (या (एन - 2) एफ-उप-स्तर) पर स्थित होते हैं।

आवर्त सारणी में सभी तत्व, किस उपस्तर के आधार पर(एस-, पी-, डी- या एफ-) वैलेंस इलेक्ट्रॉनों को वर्गीकृत किया जाता है: एस-तत्व (समूह I और II के मुख्य उपसमूह के तत्व), पी-तत्व (III-VII समूहों के मुख्य उपसमूह के तत्व) , डी-तत्व (तत्व पक्ष उपसमूह), एफ-तत्व (लैंथेनाइड्स, एक्टिनाइड्स)।

तालिका की क्षैतिज पंक्तियों को आवर्त कहा जाता है।... आवर्त में तत्व एक-दूसरे से भिन्न होते हैं, लेकिन उनमें यह समान होता है कि अंतिम इलेक्ट्रॉन समान ऊर्जा स्तर पर होते हैं (प्रमुख क्वांटम संख्या n समान होती है)।

"परमाणु" नाम का अनुवाद ग्रीक से "अविभाज्य" के रूप में किया गया है। हमारे चारों ओर सब कुछ - ठोस, तरल पदार्थ और वायु - इन अरबों कणों से निर्मित है।

परमाणु के बारे में संस्करण की उपस्थिति

पहली बार, परमाणुओं को 5 वीं शताब्दी ईसा पूर्व में जाना गया, जब ग्रीक दार्शनिक डेमोक्रिटस ने सुझाव दिया कि पदार्थ में छोटे-छोटे गतिशील कण होते हैं। लेकिन तब उनके अस्तित्व के संस्करण की जाँच करने का कोई तरीका नहीं था। और यद्यपि कोई भी इन कणों को नहीं देख सकता था, इस विचार पर चर्चा की गई थी, क्योंकि यही एकमात्र तरीका था जिससे वैज्ञानिक वास्तविक दुनिया में होने वाली प्रक्रियाओं की व्याख्या कर सकते थे। इसलिए, वे उस समय से बहुत पहले माइक्रोपार्टिकल्स के अस्तित्व में विश्वास करते थे जब वे इस तथ्य को साबित करने में सक्षम थे।

केवल 19वीं सदी में। उनका विश्लेषण रासायनिक तत्वों के सबसे छोटे घटकों के रूप में किया जाने लगा, जिनमें परमाणुओं के विशिष्ट गुण होते हैं - कड़ाई से निर्धारित मात्रा में दूसरों के साथ यौगिकों में प्रवेश करने की क्षमता। 20वीं शताब्दी की शुरुआत में, यह माना जाता था कि परमाणु पदार्थ के सबसे छोटे कण होते हैं, जब तक कि यह साबित नहीं हो गया कि वे और भी छोटी इकाइयों से बने हैं।

रासायनिक तत्व किससे मिलकर बनता है?

एक रासायनिक तत्व का परमाणु पदार्थ का एक सूक्ष्म निर्माण खंड है। इस माइक्रोपार्टिकल की परिभाषित विशेषता परमाणु का आणविक भार है। मेंडलीफ के आवर्त नियम की खोज से ही यह सिद्ध हुआ कि उनके प्रकार एक ही पदार्थ के विभिन्न रूप हैं। वे इतने छोटे हैं कि उन्हें साधारण सूक्ष्मदर्शी, केवल सबसे शक्तिशाली इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों का उपयोग करके नहीं देखा जा सकता है। तुलना के लिए, मानव हाथ पर एक बाल एक लाख गुना चौड़ा होता है।

परमाणु की इलेक्ट्रॉनिक संरचना में एक नाभिक होता है जिसमें न्यूट्रॉन और प्रोटॉन होते हैं, साथ ही इलेक्ट्रॉन भी होते हैं, जो अपने सितारों के चारों ओर ग्रहों की तरह निरंतर कक्षाओं में केंद्र के चारों ओर घूमते हैं। उन सभी को एक विद्युत चुम्बकीय बल द्वारा एक साथ रखा जाता है, जो ब्रह्मांड में चार मुख्य में से एक है। न्यूट्रॉन एक तटस्थ आवेश वाले कण होते हैं, प्रोटॉन धनात्मक होते हैं और इलेक्ट्रॉन ऋणात्मक होते हैं। उत्तरार्द्ध सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए प्रोटॉन के लिए आकर्षित होते हैं, इसलिए वे कक्षा में बने रहते हैं।

परमाणु संरचना

मध्य भाग में एक नाभिक होता है जो पूरे परमाणु के न्यूनतम भाग को भरता है। लेकिन अध्ययनों से पता चलता है कि लगभग सारा द्रव्यमान (99.9%) इसमें स्थित है। प्रत्येक परमाणु में प्रोटॉन, न्यूट्रॉन, इलेक्ट्रॉन होते हैं। इसमें घूमने वाले इलेक्ट्रॉनों की संख्या धनात्मक केंद्रीय आवेश के बराबर होती है। समान परमाणु आवेश वाले कण Z, लेकिन विभिन्न परमाणु द्रव्यमान A और नाभिक N में न्यूट्रॉन की संख्या को समस्थानिक कहा जाता है, और समान A और भिन्न Z और N के साथ - आइसोबार। एक इलेक्ट्रॉन किसी पदार्थ का सबसे छोटा कण होता है जिसका ऋणात्मक विद्युत आवेश e = 1.6 · 10-19 कूलम्ब होता है। आयन का आवेश खोए या जोड़े गए इलेक्ट्रॉनों की संख्या निर्धारित करता है। एक तटस्थ परमाणु के आवेशित आयन में कायापलट की प्रक्रिया को आयनीकरण कहा जाता है।

परमाणु मॉडल का नया संस्करण

भौतिकविदों ने आज तक कई अन्य प्राथमिक कणों की खोज की है। परमाणु की इलेक्ट्रॉनिक संरचना का एक नया संस्करण है।

ऐसा माना जाता है कि प्रोटॉन और न्यूट्रॉन, चाहे वे कितने भी छोटे क्यों न हों, क्वार्क नामक सबसे छोटे कणों से मिलकर बने होते हैं। वे परमाणु के निर्माण के लिए एक नया मॉडल बनाते हैं। जैसे वैज्ञानिक पहले मॉडल के अस्तित्व के लिए सबूत इकट्ठा करते थे, आज वे क्वार्क के अस्तित्व को साबित करने की कोशिश कर रहे हैं।

आरटीएम - भविष्य का उपकरण

आधुनिक वैज्ञानिक एक कंप्यूटर मॉनीटर पर पदार्थ के परमाणु कणों को देख सकते हैं, और उन्हें एक स्कैनिंग टनलिंग माइक्रोस्कोप (आरटीएम) नामक एक विशेष उपकरण का उपयोग करके सतह पर भी ले जा सकते हैं।

इस कंप्यूटरीकृतएक टिप वाला उपकरण जो सामग्री की सतह के पास बहुत सावधानी से चलता है। जैसे ही टिप चलती है, इलेक्ट्रॉन टिप और सतह के बीच की खाई से गुजरते हैं। हालांकि सामग्री पूरी तरह से चिकनी दिखती है, यह वास्तव में परमाणु स्तर पर खुरदरी है। कंप्यूटर किसी पदार्थ की सतह का नक्शा बनाता है, उसके कणों की एक छवि बनाता है, और इस प्रकार वैज्ञानिक परमाणु के गुणों को देख सकते हैं।

रेडियोधर्मी कण

ऋणात्मक रूप से आवेशित आयन नाभिक के चारों ओर काफी बड़ी दूरी पर चक्कर लगाते हैं। परमाणु की संरचना ऐसी है कि पूरा वास्तव में तटस्थ है और इसमें विद्युत आवेश नहीं है, क्योंकि इसके सभी कण (प्रोटॉन, न्यूट्रॉन, इलेक्ट्रॉन) संतुलन में हैं।

एक रेडियोधर्मी परमाणु एक ऐसा तत्व है जिसे आसानी से विखंडित किया जा सकता है। इसके केंद्र में कई प्रोटॉन और न्यूट्रॉन होते हैं। एकमात्र अपवाद हाइड्रोजन परमाणु का आरेख है, जिसमें एक एकल प्रोटॉन होता है। नाभिक इलेक्ट्रॉनों के एक बादल से घिरा हुआ है, यह उनका आकर्षण है जो इसे केंद्र के चारों ओर घूमता है। समान आवेश वाले प्रोटॉन एक दूसरे को प्रतिकर्षित करते हैं।

यह उन अधिकांश छोटे कणों के लिए कोई समस्या नहीं है जिनमें एक से अधिक होते हैं। लेकिन उनमें से कुछ अस्थिर हैं, विशेष रूप से बड़े यूरेनियम जैसे, जिसमें 92 प्रोटॉन होते हैं। कभी-कभी इसका केंद्र इतना भार सहन नहीं कर पाता। उन्हें रेडियोधर्मी कहा जाता है क्योंकि वे अपने मूल से कई कण निकालते हैं। अस्थिर नाभिक के प्रोटॉन से छुटकारा पाने के बाद, शेष एक नई बेटी बनाते हैं। यह नए नाभिक में प्रोटॉन की संख्या के आधार पर स्थिर हो सकता है, या यह आगे विखंडन कर सकता है। यह प्रक्रिया तब तक जारी रहती है जब तक कि एक स्थिर चाइल्ड कोर न रह जाए।

परमाणुओं के गुण

परमाणु के भौतिक-रासायनिक गुण एक तत्व से दूसरे तत्व में स्वाभाविक रूप से बदलते हैं। वे निम्नलिखित मुख्य मापदंडों द्वारा निर्धारित किए जाते हैं।

परमाणु भार। चूंकि माइक्रोपार्टिकल्स का मुख्य स्थान प्रोटॉन और न्यूट्रॉन द्वारा कब्जा कर लिया जाता है, इसलिए उनका योग संख्या निर्धारित करता है, जो परमाणु द्रव्यमान इकाइयों (एमु) फॉर्मूला: ए = जेड + एन में व्यक्त किया जाता है।

परमाणु का आधा घेरा। त्रिज्या मेंडेलीव प्रणाली में तत्व के स्थान, रासायनिक बंधन, पड़ोसी परमाणुओं की संख्या और क्वांटम यांत्रिक क्रिया पर निर्भर करती है। क्रोड की त्रिज्या स्वयं तत्व की त्रिज्या से एक लाख गुना कम है। एक परमाणु की संरचना को इलेक्ट्रॉनों से अलग किया जा सकता है और एक सकारात्मक आयन बन सकता है, या इलेक्ट्रॉनों को जोड़ सकता है और एक नकारात्मक आयन बन सकता है।

मेंडलीफ में कोई भी रासायनिक तत्व अपना नियत स्थान लेता है। तालिका में, परमाणु का आकार ऊपर से नीचे की ओर बढ़ने पर बढ़ता है, और बाएं से दाएं जाने पर घटता है। नतीजतन, सबसे छोटा तत्व हीलियम है, और सबसे बड़ा सीज़ियम है।

वैलेंस। किसी परमाणु के बाहरी इलेक्ट्रॉन कोश को संयोजकता कहते हैं, और उसमें मौजूद इलेक्ट्रॉनों को संगत नाम - संयोजकता इलेक्ट्रॉन प्राप्त हुआ है। उनकी संख्या निर्धारित करती है कि रासायनिक बंधन के माध्यम से परमाणु बाकी हिस्सों से कैसे बंधा है। माइक्रोपार्टिकल्स अपने बाहरी वैलेंस शेल को बाद वाले बनाने की विधि से भरने की कोशिश कर रहे हैं।

गुरुत्वाकर्षण, आकर्षण - यह वह बल है जो ग्रहों को कक्षा में रखता है, इसकी वजह से हाथों से निकली वस्तुएँ फर्श पर गिरती हैं। एक व्यक्ति गुरुत्वाकर्षण को अधिक नोटिस करता है, लेकिन विद्युत चुम्बकीय प्रभाव कई गुना अधिक शक्तिशाली होता है। एक परमाणु में आवेशित कणों को आकर्षित (या प्रतिकर्षित) करने वाला बल उसमें गुरुत्वाकर्षण से 1,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000 गुना अधिक शक्तिशाली होता है। लेकिन नाभिक के केंद्र में एक और भी अधिक शक्तिशाली बल है, जो प्रोटॉन और न्यूट्रॉन को एक साथ रखने में सक्षम है।

नाभिक में प्रतिक्रियाएं परमाणु रिएक्टरों की तरह ऊर्जा पैदा करती हैं, जहां परमाणु विखंडित होते हैं। एक तत्व जितना भारी होता है, उसके परमाणुओं के निर्माण के लिए उतने ही अधिक कणों का उपयोग किया जाता है। यदि हम किसी तत्व में प्रोटॉन और न्यूट्रॉन की कुल संख्या को जोड़ दें, तो हमें उसका द्रव्यमान ज्ञात होता है। उदाहरण के लिए, प्रकृति में पाए जाने वाले सबसे भारी तत्व यूरेनस का परमाणु द्रव्यमान 235 या 238 है।

एक परमाणु को स्तरों में विभाजित करना

एक परमाणु एक नाभिक के चारों ओर अंतरिक्ष की मात्रा है जहां एक इलेक्ट्रॉन गति में है। आवर्त सारणी में आवर्तों की संख्या के अनुरूप कुल 7 कक्षक हैं। नाभिक से इलेक्ट्रॉन का स्थान जितना अधिक दूर होता है, उसके पास ऊर्जा का उतना ही अधिक महत्वपूर्ण भंडार होता है। अवधि संख्या इसके मूल के आसपास की संख्या को इंगित करती है। उदाहरण के लिए, पोटेशियम चौथी अवधि का एक तत्व है, जिसका अर्थ है कि इसमें परमाणु के 4 ऊर्जा स्तर हैं। एक रासायनिक तत्व की संख्या उसके आवेश और नाभिक के चारों ओर इलेक्ट्रॉनों की संख्या से मेल खाती है।

परमाणु ऊर्जा का स्रोत है

संभवतः सबसे प्रसिद्ध वैज्ञानिक सूत्र की खोज जर्मन भौतिक विज्ञानी आइंस्टीन ने की थी। वह दावा करती है कि द्रव्यमान ऊर्जा के एक रूप से ज्यादा कुछ नहीं है। इस सिद्धांत के आधार पर, आप पदार्थ को ऊर्जा में बदल सकते हैं और सूत्र द्वारा गणना कर सकते हैं कि आपको कितना मिल सकता है। इस परिवर्तन का पहला व्यावहारिक परिणाम परमाणु बम था, जिसका परीक्षण पहले लॉस एलामोस डेजर्ट (यूएसए) में किया गया था, और फिर जापानी शहरों में विस्फोट हो गया। और यद्यपि केवल एक-सातवें विस्फोटक को ऊर्जा में परिवर्तित किया गया था, परमाणु बम की विनाशकारी शक्ति भयानक थी।

कोर को अपनी ऊर्जा छोड़ने के लिए, इसे ढहना होगा। इसे विभाजित करने के लिए बाहर से न्यूट्रॉन के रूप में कार्य करना आवश्यक है। फिर नाभिक दो अन्य, हल्के वाले में विभाजित हो जाता है, जबकि ऊर्जा का एक बड़ा विस्फोट प्रदान करता है। क्षय से अन्य न्यूट्रॉन निकलते हैं, और वे अन्य नाभिकों का विखंडन जारी रखते हैं। प्रक्रिया एक श्रृंखला प्रतिक्रिया में बदल जाती है, जिसके परिणामस्वरूप बड़ी मात्रा में ऊर्जा पैदा होती है।

आज परमाणु प्रतिक्रिया का उपयोग करने के पक्ष और विपक्ष

पदार्थ के परिवर्तन के दौरान जो विनाशकारी शक्ति निकलती है, वह मानवता परमाणु ऊर्जा संयंत्रों को वश में करने की कोशिश कर रही है। यहां, परमाणु प्रतिक्रिया विस्फोट के रूप में नहीं होती है, बल्कि धीरे-धीरे गर्मी की रिहाई के रूप में होती है।

परमाणु ऊर्जा उत्पादन के अपने पक्ष और विपक्ष हैं। वैज्ञानिकों के अनुसार, हमारी सभ्यता को उच्च स्तर पर बनाए रखने के लिए ऊर्जा के इस विशाल स्रोत का उपयोग करना आवश्यक है। लेकिन यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि सबसे आधुनिक विकास भी परमाणु ऊर्जा संयंत्रों की पूर्ण सुरक्षा की गारंटी नहीं दे सकते हैं। इसके अलावा, उत्पादन प्रक्रिया से प्राप्त ऊर्जा, यदि ठीक से संग्रहीत नहीं की जाती है, तो यह हमारे वंशजों को हजारों वर्षों तक प्रभावित कर सकती है।

चेरनोबिल परमाणु ऊर्जा संयंत्र में दुर्घटना के बाद, अधिक से अधिक लोग परमाणु ऊर्जा के उत्पादन को मानवता के लिए बहुत खतरनाक मानते हैं। इस तरह का एकमात्र सुरक्षित बिजली संयंत्र सूर्य है, जिसकी विशाल परमाणु शक्ति है। वैज्ञानिक सौर पैनलों के सभी प्रकार के मॉडल विकसित कर रहे हैं, और, शायद, निकट भविष्य में, मानवता खुद को सुरक्षित परमाणु ऊर्जा प्रदान करने में सक्षम होगी।