Kwa kifupi kuhusu tata: muundo wa shells za elektroni za atomi

Mwalimu wa kemia ya mkoa John Dalton mwaka 1803 alifungua "Sheria ya Mahusiano Mingi". Nadharia hii inasema kwamba ikiwa kipengele fulani cha kemikali kinaweza kuunda misombo na mambo mengine, basi kila sehemu ya wingi itakuwa na sehemu ya wingi wa dutu nyingine, na mahusiano kati yao yatakuwa sawa na kati ya integers ndogo. Hii ilikuwa jaribio la kwanza kuelezea muundo tata wa suala hilo. Mnamo 1808, mwanasayansi huyo, akijaribu kuelezea sheria aliyogundua na yeye, alipendekeza kwamba katika vipengele tofauti atomi inaweza kuwa na raia tofauti.

Mfano wa kwanza wa atomu iliundwa mwaka 1904. Mfumo wa elektroniki wa atomi katika wanasayansi wa mfano huu unaitwa "pudding na zabibu." Iliaminika kuwa atomu ni mwili unao na malipo mazuri, ambayo vipengele vyake vimechanganywa. Nadharia hiyo haikuweza kujibu swali la kuwa ikiwa sehemu za atomi zinakwenda au zinapumzika. Kwa hiyo, karibu wakati huo huo na nadharia ya "pudding", Nagaoka ya Kijapani ilipendekeza nadharia ambayo muundo wa shell ya electron ya atomi ilifananishwa na mfumo wa jua. Hata hivyo, akimaanisha ukweli kwamba wakati wa kuzunguka karibu na atomi vipengele vyake lazima kupoteza nishati, na hii haiendani na sheria za electrodynamics, Vin alikataa nadharia ya sayari.

Hata hivyo, baada ya ugunduzi wa electron, ikawa wazi kwamba muundo wa atomu ni ngumu zaidi kuliko ilivyofikiriwa. Maswali yaliyotokea: ni nini electron? Je! Hupangwaje? Je, kuna chembe nyingine za subatomic?

Mwanzoni mwa karne ya ishirini, nadharia ya sayari hatimaye ilitambuliwa. Ilibainika wazi kwamba kila electron, inayohamia kando ya obiti ya kiini kama sayari kuzunguka Sun, ina trajectory yake mwenyewe.

Lakini majaribio zaidi na tafiti zimekataa maoni haya. Ilibadilika kwamba elektroni hazina trajectory zao, hata hivyo, inawezekana kutabiri eneo ambalo chembe hii inageuka mara nyingi. Kuzunguka karibu na kiini, elektroni huunda orbital, iliyoitwa shell shell. Sasa ilikuwa ni lazima kuchunguza muundo wa makombora ya elektroni ya atomi. Wataalamu wa fizikia walipendezwa na maswali: ni jinsi gani elektroni huhamia? Je, kuna utaratibu katika harakati hii? Labda harakati hiyo ni chaotic?

Msaidizi wa fizikia ya atomiki N. Bohr na idadi kubwa ya wanasayansi kubwa sawa wameonyesha: elektroni huzunguka tabaka za shell, na harakati zao hukutana na sheria fulani. Ilikuwa ni lazima kujifunza muundo wa makombora ya elektroni ya atomi kwa kiasi kikubwa na kwa kina.

Ni muhimu sana kujua muundo huu kwa kemia, kwa sababu mali ya dutu hii, tayari ilikuwa wazi, inategemea kifaa na tabia ya elektroni. Kwa mtazamo huu, tabia ya elektroni-orbitals ni sifa muhimu zaidi ya chembe hii. Iligundua kwamba karibu na kiini cha atomu ni elektroni, juhudi zaidi inachukua kuvunja kifungo cha electron-kiini. Maghala yaliyo karibu na kiini yana uhusiano wa juu na hilo, lakini hifadhi ya chini ya nishati. Katika elektroni za nje, kwa upande mwingine, uunganisho na kiini hupungua, na hifadhi ya nishati huongezeka. Kwa hiyo, karibu na atomi, tabaka za elektroniki zinaundwa. Mfumo wa makombora ya elektroni ya atomi ulikuwa wazi. Ilibadilika kuwa ngazi za nishati (tabaka) huunda chembe zilizo karibu na hifadhi ya nishati.

Leo inajulikana kuwa kiwango cha nishati kinategemea n ( namba hii ya kiasi) na inalingana na integers kutoka 1 hadi 7. muundo wa maganda ya elektroni ya atomi na idadi kubwa ya elektroni katika kila ngazi inatajwa na formula N = 2n2.

Barua kubwa katika fomu hii inaashiria idadi kubwa ya elektroni katika kila ngazi, na ndogo huonyesha idadi ya ordinal ya ngazi hii.

Mfumo wa shell ya elektroni ya atomi huonyesha kuwa katika shell ya kwanza hawezi kuwa na zaidi ya atomi mbili, na katika nne - si zaidi ya 32. Ngazi ya nje, iliyokamilishwa ina mjidala zaidi ya 8. Tabaka, ambako elektroni ni ndogo, huonekana kuwa haijakamilika.