ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Краткая история развития представлений об атоме из "Физическая и коллоидная химия" Представления об атомах как об абсолютно неделимых и неизменных тастицах вещества просуществовали в науке вплоть до середины XIX в. Ученые рассматривали атом как микрочастицу определенной массы с присущими только ей физическими и химическими свойствами, которые они даже и не пытались объяснить. Это приводило к выводу о случайности различных видов атомов в природе, об отсутствии связи между ними. Однако дальнейшее развитие химии опровергло такие неправильные представления. Были открыты группы элементов, обладающих сходными химическими и физическими свойствами. [c.8] Менделеев — первый из ученых указал на существование внутренней закономерной связи между всеми химическими элементами и выразил ее в виде периодического закона (1869 г.). Этим было доказано единство различных видов вещества и созданы предпосылки для раскрытия их природы. Атомы различных элементов, отличаясь друг от друга, имеют и нечто общее. Следовательно, атом — сложная частица. Такого взгляда вначале придерживались только отдельные передовые ученые. Подавляющее же большинство ученых вплоть до конца XIX в. по-прежнему считало атом мельчайшей и неделимой частицей вещества. [c.8] Конец XIX и начало XX вв. ознаменовались рядом замечательных открытий в области физики, которые нельзя было объяснить, оставаясь в рамках старых представлений. Наиболее важными из них являются открытие электрона (Перрен, 1895 г. и Томсон, 1897 г.) и явления радиоактивности (А. Беккерель, 1896 г.). [c.8] Впервые электроны были обнаружены при изучении катодных лучей, возникающих в разрядных трубках, из которых был выкачан воздух. [c.8] При наложении определенного напряжения в трубке от катода К к аноду А прямолинейно распространялись лучи (рис. 1). [c.8] При создании на и пути электрического поля пучок катодных лучей отклонялся к положительному полюсу. Следовательно, катодные лучи — это поток отрицательно заряженных частиц. [c.9] Открытие явления радиоактивности нанесло окончательный удар по старым укоренившимся представлениям о неделимости атома и поставило ученых перед необходимостью заняться глубоким и систематическим изучением строения атома. [c.9] Радиоактивность — способность атомов некоторых тяжелых элементов к самопроизвольному распаду. [c.9] Естественная радиоактивность вначале была обнаружена у урана и его соединений (А. Беккерель), а затем у элементов радия, полония, тория и др. (супруги М. и П. Кюри). [c.9] Радиоактивные элементы в периодической системе находятся в конце VI большого периода и в VII незаконченном периоде. Все трансурановые элементы также радиоактивны. При радиоактивном распаде происходит самопроизвольный переход более сложных элементов в менее сложные, сопровождающийся излучением, которое действует на фотопластинку, вызывает ионизацию газов и свечение некоторых веществ (например, 2п8). [c.9] Наиболее проникают в вещества -лучи. Попадая в организм человека и животных, у-лучи вызывают разрушение красных кровяных шариков, вследствие чего развивается белокровие. а-Лучи довольно легко задерживаются веществами. Лист бумаги может задержать все а-лучи. а-частицы вызывают наибольшее разрушение в живых клетках. [c.10] Одни радиоактивные элементы претерпевают а-распад другие —р—-распад. Очень редко наблюдается одновременное излучение элементом а и р—-частиц. Но почти всегда а и р—-распад сопровождаются у-излучением. [c.10] Активность излучения, определяемая по степени ионизации газа или специальными счетчиками для регистрации ионизирующих излучений, не зависит от того, взят ли чистый элемент или какое-либо его соединение. Интенсивность излучения невозможно изменить повышением температуры и давления, введением катализаторов и т. п. Таким образом, естественная радиоактивность — это процесс неуправляемый человеком. [c.10] Превращения одних элементов в другие подчиняются закономерности, получившей название закона смещения. [c.10] При потере атомом данного радиоактивного элемента одной а-частицы (масса ее 4 и заряд +2) получается новый элемент с атомной массой на 4 единицы меньшей и порядковым номером (положительным зарядом ядра) на 2 единицы меньшим по сравнению с исходным элементом. Образовавшийся новый элемент располагается в периодической системе на 2 группы левее от исходного элемента. [c.10] При потере атомом радиоактивного элемента одной --частицы получается новый элемент, который обладает атомной массой одинаковой с исходным элементом, но порядковый номер его на одну единицу больше, чем у исходного. Образовавшийся новый элемент располагается в периодической системе на одну группу правее от исходного элемента. [c.11] Механизм р -распада более сложен и будет рассмотрен в дальнейшем. В настоящее время хорошо изучены три радиоактивных семейства ряд урана, ряд тория и ряд актиния. [c.11] Радий является промежуточным элементом ряда урана. В результате серии последовательных превращений при распаде урана, тория и актиния образуются атомы устойчивого элемента свинца с массами 206, 208 и 207. [c.11] При изучении радиоактивных семейств было открыто чрезвычайно распространенное явление среди химических элементов — явление изотопии. В результате радиоактивных превращений часто образуются атомы, обладающие одинаковыми порядковыми номерами, но отличающиеся своей массой. Они получили название изотопов, а само явление — изотопии. Так, конечными продуктами распада урана, тория и актиния являются изотопы свинца (элемента 82) с атомными массами 206, 208 и 207. Изотопы данного элемента обладают одинаковыми химическими свойствами. [c.11] С помощью масс-спектрографа было обнаружено большое количество изотопов и у нерадиоактивных элементов. Например, у элемента олова имеется 10 изотопов, у водорода их два с атомной массой 1 — легкий водород и с атомной массой 2 — тяжелый водород или дейтерий. Искусственно получен изотоп водорода с атомной массой 3 — тритий, используемый при термоядерных реакциях . [c.11] Вернуться к основной статье