Ատոմի կառուցվածք — դաս։ Ֆիզիկա, 9-րդ դասարան.

Ատոմի կառուցվածքը

Էլեկտրական երևույթները բացատրելու համար անհրաժեշտ է պարզել ատոմի կառուցվածքը: Այդ ուղղությամբ առաջին հայտնագործությունը կատարեց անգլիացի գիտնական Ջ. Թոմսոնը: \(1898\) թվականին նա հայտնաբերեց ատոմի կազմի մեջ մտնող և տարրական լիցք կրող փոքրագույն մասնիկը՝ էլեկտրոնը:

Էլեկտրոնի լիցքը՝

q_{e} = - e = - 1, 6 \cdot 10^{- 19} Կլ

, իսկ զանգվածը՝

m_{e} = 9.1 \cdot 10^{- 31} կգ

Էլեկտրոնը անհնար է «զատել» իր լիցքից, որը միշտ միևնույն արժեքն ունի: Տարբեր քիմիական տարրերի ատոմներում պարունակվում են տարբեր թվով էլեկտրոններ: Շարունակելով ատոմի կառուցվածքի բացահայտման հատուկ փորձերը, անգլիացի գիտնական Էռնեստ Ռեզերֆորդը \(1911\)թ.-ին ներկայացրեց ատոմի կառուցվածքի վերաբերյալ իր մոդելը, որն անվանեցին մոլորակային:

Ըստ Ռեզերֆորդի նյութի՝ յուրաքանչյուր ատոմ կարծես փոքրիկ Արեգակնային համակարգ է, որի կենտրոնում դրականապես լիցքավորված միջուկն է: Էլեկտրոնները պտտվում են միջուկի շուրջը նրա չափերից շատ ավելի մեծ հեռավորությունների վրա, ինչպես մոլորակները Արեգակի շուրջը:

Էլեկտրոնները շարժվում են արագացմամբ \((\)մոտ

10^{22} մ / վ^{2}

\()\), որի պատճառը միջուկի և Էլեկտրոնի փոխադարձ ձգողությունն է: Էլեկտրոնի և միջուկի գրավիտացիոն փոխազդեցությունը շատ փոքր է` մոտ

10^{- 40} ն

, հետևաբար նրանց փոխազդեցությունը հիմնականում էլեկտրամագնիսական բնույթի է:

Սովորական վիճակում մարմինը, ինչպես և նրա կառուցվածքային տարրերը՝ ատոմները, էլեկտրաչեզոք են: Ուրեմն վերջինիս բոլոր էլեկտրոնների գումարային լիցքի բացարձակ արժեքը հավասար է միջուկի լիցքին:

Տարբեր տարրերի ատոմները միմյանցից տարբերվում են իրենց միջուկի լիցքով և այդ միջուկի շուրջը պտտվող Էլեկտրոնների թվով:

Դ. Ի. Մենդելեևի քիմիական տարրերի պարբերական աղյուսակում տարրերի կարգաթիվը՝ \(Z\)-ը, համընկնում է սովորական վիճակում տվյալ տարրերի ատոմի մեջ պարունակվող էլեկտրոննեի թվի հետ, հետևաբար էլեկտրոնների գումարային լիցքը ատոմում հավասար է՝

q_{էլ .} = - Z \cdot e

Միջուկի լիցքը կլինի՝

q_{միջ .} = + Z \cdot e

Ատոմի միջուկը ևս բարդ կառուցվածք ունի. նրա կազմության մեջ մտնում են տարրական դրական լիցք կրող մարմիններ՝ պրոտոններ:

q_{p} = e = 1, 6 \cdot 10^{- 19} կլ

Պրոտոնի զանգվածը մոտ \(1840\) անգամ մեծ է էլեկտրոնի զանգվածից: Դատելով միջուկի լիցքից կարելի է պնդել.

Ատոմի միջուկում պրոտոնների թիվը հավասար է տվյալ քիմիական տարրի կարգահամարին՝ \(Z\)-ին:

Ինչպես ցույց տվեցին հետազոտությունները, բացի պրոտոններից միջուկի պարունակում է նաև չեզոք մասնիկներ, որոնց անվանում են նեյտրոններ:

Նեյտրոնի զանգվածը փոքր ինչ մեծ է պրոտոնի զանգվածից: Նեյտրոնների թիվը միջուկում նշանակում են \(N\) տառով:

Միջուկի պրոտոնների՝ \(Z \) թվի և նեյտրոնների \(N\) թվի գումարին անվանում են միջուկի զանգվածային թիվ և նշանակում \(A\) տառով:

A = Z + N

, որտեղից՝

N = A - Z

\(A\)-ն կարելի է որոշել Մենդելեևի աղյուսակից՝ կլորացնելով տրված տարրի հարաբերական ատոմային զանգվածը մինչև ամբողջ թիվ:

Այսպիսով, ատոմի կենտրոնում դրական լիցք ունեցող միջուկն է, որը կազմված է \(Z \) պրոտոնից և \(N\) նեյտրոնից, իսկ միջուկի շուրջը, եթե ատոմը չեզոք է, պտտվում են \(Z\) Էլեկտրոններ:

Որոշ դեպքերում ատոմները կարող են կորցնել մեկ կամ մի քանի էլեկտրոններ: Այդպիսի ատոմն այլևս չեզոք չէ, այն ունի դրական լիցք և կոչվում է դրական իոն: Հակառակ դեպքում, երբ ատոմին միանում է մեկ կամ մի քանի էլեկտրոն, ատոմը ձեռք է բերում բացասական լիցք և վեր է ածվում բացասական իոնի:

Աղբյուրները

Ֆիզիկա և աստղագիտություն 9; Է. Ղազարյան, Ա. Կիրակոսյան, Գ. Մելիքյան, Ռ. Թոսունյան, Ս. Մաիլյան, Ս. Ներսիսյան; Երևան 2009թ
Ֆիզիկա 9; Ս. Գրոմով, Ն. Ռոդինա, խմբագրությամբ Ա. Մամյանի,; Երևան 2015թ

Վերադառնալ թեմային

Հաջորդ առաջադրանքը

Գրեք մեզ

Սխա՞լ ես գտել

Տեղեկացրու մեզ

1. Ատոմի կառուցվածք

Տեսություն