ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Экспериментальные основания учения о строении атомов из "Химия" До конца XIX в. полагали атом неделимой и неизменяющейся частицей, что находило подтверждение в огромном количестве явлений, главным образом в химических реакциях, в которых вещества реагировали между собой в определенных массовых отношениях (см. гл. 1), и химики оперировали массами целых атомов, или, точнее, ве-личинамии, им пропорциональными. [c.24] Однако многие явления, происходящие в веществах, с этой точки зрения были необъяснимы. [c.24] Накопление фактов, объяснимых только сложностью строения атома, шло одновременно в различных областях физических и физикохимических явлений. [c.24] Из электрохимических исследований В. В. Петрова (1804 г.), Дэви (1807 г.), обобщенных законами электролиза Фарадея (1830 — 1834 г.), стало очевидным, что атомы могут нести положительный или отрицательный заряд, поскольку они выделяются на катоде или на аноде электролизера. Из корпускулярности вещества соответственно вытекала корпускулярность электрического заряда и в 1874 г. Стони пытался определить величину единичного заряда, связанного с одним одновалентным атомом и названного им электроном. [c.25] Ему удалось определить лишь заряд, отнесенный к одному грамм-эквиваленту 1Р 96 500 кулрноБ, так как в то время не было известно число Авогадро, определенное позднее (1908—1910 г.). [c.25] Заряд электрона был определен Милликеном (1906—1916 гг.) методом уравновешивания заряженной капли в электрическом поле, что позволило определить и уточнить число Авогадро. [c.25] Очень большой экспериментальный материал, явившийся базой для теории строения атомов, был получен с помощью эмиссионного спектрального анализа (Бунзен и Кирхгофф, 1860 г.), что позволило найти ряд количественных закономерностей. [c.25] Обобщение Рида распространяется на излучение и более сложных атомов, чем атом водорода. Уравнение (2.4) было положено в основу теории строения атома водорода Нильса Бора (1913 г.). [c.26] Полученные Гольдштейном (1886 г.) каналовые лучи, также изученные методом Томсона, оказались потоком атомов, несущих на себе положительные заряды, кратные заряду электрона. [c.26] В результате обобщения исследований стало ясно, что при достаточном возбуждении атом отдает электрон и превращается в положительно заряженшай ион. Таким образом, атом представляет собой сложную систему. [c.27] В Л895 г. Рентген открыл Х-лучи, которые генерируются на антикатоде под действием пучка электронов, вылетающих из катода. Они обладают большой проникающей способностью, вызывают ионизацию газов, не отклоняются электрическим и магнитньщ полями. Эти лучи впоследствии получили название рентгеновских. Они представляют собой электромагнитные колебания, аналогичные световым, но обладающие очень короткой длиной волны. [c.27] Лауэ (1912 г.) удалось измерить длину волны рентгеновских лучей найденные значения находятся в интервале 10 —10 см. [c.27] Уравнение (2.7) носит название закона Мозли корень квадратный из частоты колебания характеристического рентгеновского излучения прямо пропорционален порядковому номеру элемента. На рис. 5 пред-сивлен график этой зависимости. [c.28] Атомные или порядковые номера численно совпали с величиной заряда ядра атома, выраженной в электронных единицах. Измерить заряды ядер некоторых элементов удалось Резерфорду и Чэд- вику (1920 г.). На основании закона Мозли и открытий Резерфорда и Чэд-. вика можно дать уже современную формулировку периодического закона Д. И. Менделеева. [c.28] Расположение элементов в периодической системе в соответствии с нарастающим зарядом ядра совпало с расположением, осуществленным Д. И. Менделеевым, и не требует никаких коррекций из-за атомных весов, так как атомный вес не является постоянной величиной для данного элемента (изотопы). [c.28] В 1896 г. А. Беккерель открыл радиоактивность соединений урана, а в 1898—1902 гг. Пьер и Мария Кюри выделили из остатков руды после извлечения урана новый элемент радий (Ra), радиоактивность которого оказалась в миллион раз выше, чем радиоактивность урана. По химическим свойствам радий очень близок к барию. Попутно супруги Кюри выделили полоний Ро, а вскоре после этого Дебьерн открыл еще один радиоактивный элемент — актиний Ас. Позднее в 1934 г. Фредерик Жолио-Кюри и Ирен Кюри открыли явление искусственной радиоактивности в результате ядерных реакций. [c.29] При этом происходит обратное перемещение вправо на один номер (правило сдвига). [c.29] Таким образом, процесс радиоактивного распада радия сопровождается выделением энергии в виде потока а-частиц (88,8%), потока -частиц (4,5%) и у-излучения (6,7%). Общее выделение энергии при радиоактивном излучении 1 г радия в 1 ч составляет около 140 кал. [c.30] Из общего излучения радия можно отобрать и исследовать а-частицы или р -частицы — электроны, или улучи, представляющие собой еще более жесткое излучение, чем рентгеновское и обладающие очень высокой проникающей способностью (гамма-дефектоскопия металлов). [c.30] Вернуться к основной статье