Cấu hình điện tử - bí mật về cấu trúc của nguyên tử

Cấu hình điện tử - bí mật về cấu trúc của nguyên tử
Cấu hình điện tử - bí mật về cấu trúc của nguyên tử
Anonim

Vào mùa thu năm 1910, Ernst Rutherford, bị choáng ngợp bởi những suy nghĩ, cố gắng tìm hiểu cấu trúc bên trong của nguyên tử một cách đau đớn. Các thí nghiệm của ông về sự tán xạ của các hạt alpha bởi các chất khác nhau đã chứng minh một cách thuyết phục rằng bên trong nguyên tử có một cơ thể khổng lồ chưa được khám phá cho đến nay. Năm 1912, Rutherford gọi nó là hạt nhân nguyên tử. Hàng ngàn câu hỏi quay cuồng trong đầu nhà khoa học. Cơ thể không rõ này có điện tích gì? Cần bao nhiêu electron để nó có trọng lượng?

Cấu hình điện tử
Cấu hình điện tử

Vào tháng 5 năm 1911, Rutherford xuất bản một bài báo về cấu trúc của nguyên tử, trước đó là một cảnh báo rất quan trọng rằng tính ổn định của cấu trúc nguyên tử có thể phụ thuộc vào sự tinh tế của cấu trúc bên trong nguyên tử và chuyển động của các hạt mang điện, là thành phần cấu trúc quan trọng của nó. Đây là cách cấu hình điện tử được sinh ra - mô hình nguyên tử hạt nhân-điện tử. Mô hình này được dự định đóng một vai trò vô giá trong vật lý hạt nhân.

Cấu hình điện tử của một nguyên tử
Cấu hình điện tử của một nguyên tử

Điện tửcấu hình là thứ tự phân bố các electron trên các quỹ đạo nguyên tử. Nhờ đầu óc ham học hỏi và sự kiên trì của Ernst Rutherford, người đã bảo vệ được ý tưởng của mình, khoa học đã được bổ sung thêm nhiều kiến thức mới, không thể đánh giá quá giá trị của nó.

Cấu hình điện tử của nguyên tử như sau. Ở trung tâm của toàn bộ cấu trúc là hạt nhân, bao gồm một số lượng neutron và proton khác nhau cho mỗi chất. Nguyên nhân gây ra điện tích dương của hạt nhân. Các electron chuyển động xung quanh nó dọc theo các quỹ đạo đồng tâm tương ứng - các hạt cơ bản mang điện tích âm. Các quỹ đạo nguyên tử này còn được gọi là vỏ. Quỹ đạo ngoài cùng của nguyên tử được gọi là quỹ đạo hóa trị. Và số electron trên đó là hóa trị.

Mỗi cấu hình điện tử của các nguyên tố khác nhau về số electron mà nó chứa. Ví dụ, một nguyên tử của chất đơn giản nhất trong vũ trụ - hydro - chỉ chứa một electron độc thân, một nguyên tử oxy - tám, và cấu hình điện tử của sắt có 26 electron.

Nhưng giá trị quyết định trong mô hình điện tử của nguyên tử không phải là số electron, mà là thứ giữ chúng lại với nhau và làm cho toàn bộ hệ thống hoạt động bình thường - hạt nhân và thành phần của nó. Nó là cốt lõi tạo nên những phẩm chất và đặc điểm riêng của nó. Các electron đôi khi rời khỏi mô hình nguyên tử, và sau đó nguyên tử nhận được điện tích dương (do điện tích của hạt nhân). Trong trường hợp này, chất không thay đổi tính chất của nó. Nhưng nếu bạn thay đổi thành phần của hạt nhân, thì nó sẽ là một chất hoàn toàn khác với phẩm chất khác nhau. Không dễ để làm được điều này, nhưng vẫn có thể thực hiện được.

Cấu hình điện tử của các phần tử
Cấu hình điện tử của các phần tử

Vì cấu hình điện tử là không thể nếu không có thành phần cấu trúc chính của nó - hạt nhân nguyên tử, nên nó cần được chú ý đặc biệt. Chính yếu tố trung tâm này của mô hình nguyên tử tạo nên các tính chất và đặc điểm riêng của bất kỳ chất hóa học nào. Thực tế, proton mang lại cho hạt nhân một điện tích dương, nặng hơn bất kỳ electron nào 1840 lần. Nhưng lực của điện tích của một proton bằng một giá trị tương tự của bất kỳ electron nào. Ở trạng thái cân bằng, số proton trong nguyên tử bằng số electron. Trong trường hợp này, hạt nhân là hạt mang điện tích bằng 0.

Một hạt quan trọng khác của hạt nhân nguyên tử được gọi là nơtron. Chính nguyên tố không mang điện tích này đã tạo ra phản ứng dây chuyền hạt nhân. Vì vậy, không thể đánh giá quá cao giá trị của neutron.

Đề xuất: