§ 25. Електронна будова атомів
Модель атома Бора-Резерфорда
На початку ХХ століття британський фізик Ернест Резерфорд запропонував одну з перших моделей будови атомів. Він порівнював атом із Сонячною системою. Утім, це порівняння дуже приблизне, оскільки атом має складнішу будову.
Народився в Новій Зеландії у родині колісного майстра та сільської вчительки. Закінчив початкову школу із відзнакою. Продовжив навчання в коледжі та університеті, де захопився наукою і розпочав дослідницьку роботу. Отримавши особливу стипендію, прибув в Англію, де продовжив займатися наукою. Працював у Кембриджі, у лабораторії Генрі Кавендіша під керівництвом Джозефа Джона Томсона.
Ернест Резерфорд є засновником нового напрямку науки — ядерної фізики. Він спростував ідею про неподільність атома і запропонував нову, революційну на той час теорію будови атома, яка сьогодні є загальновизнаною.
Здійснив першу штучну ядерну реакцію і продемонстрував можливості використання ядерної енергії. Передбачив існування нейтрона.
Народився в місті Копенгаген у родині професора фізіології. У школі виявив схильність до фізики та математики. Вищу освіту здобув в університеті Копенгагена, де вивчав фізику, хімію, астрономію, математику.
Працював у Кембриджі з Джозефом Джоном Томсоном, а пізніше в Манчестері з Ернестом Резерфордом. 1913 року запропонував принципово нову модель будови атома, удосконаливши планетарну модель Резерфорда. 1916 року став професором Копенгагенського університету. Заснував Інститут теоретичної фізики в Копенгагені, який тепер названий його ім’ям.
Під час Другої світової війни переїхав до США, де працював над створенням атомної зброї, хоча пізніше виступав за мирне використання енергії атома.
1945 року повернувся в Копенгаген, активно займався громадською діяльністю. 1957 року був нагороджений першою премією «Атом в ім’я миру».
Є автором книг «Теорія спектрів та будова атомів» (1922), «Атомна теорія і опис природи» (1929), «Атомна фізика і суспільне пізнання» (1958) та ін.
Альберт Ейнштейн писав про Бора: «Він є одним із найвеличніших науковців нашого століття».
Завдання 1
Завдання 2
Поняття про орбіталі
Після досліджень Н. Бора та Е. Резерфорда було встановлено, що електрони на енергетичних рівнях перебувають у межах певного простору.
Орбіталь — це частина простору, у якому ймовірність перебування електрона вища за 90 %.
- Число орбіталей на кожному енергетичному рівні n дорівнює n2.
- Кожний енергетичний рівень n може максимально вміщувати 2n2 електронів.
Дізнайтеся більше
Дайте відповідь на запитання: «Де під час футбольного матчу перебуває воротар?». Відповідь «у воротах» не зовсім правильна. Воротар постійно рухається в межах певного простору навколо воріт. Найімовірніше його місце — безпосередньо поблизу воріт, із меншою ймовірністю можна знайти його в середині футбольного поля, і ще менша ймовірність, що він буде у воротах супротивника або за воротами. І майже неймовірно під час матчу знайти воротаря на трибунах.
Отже, якщо сліди від взуття воротаря позначити на умовній схемі, то отримаємо зображення, як на малюнку.
Можна сказати, що сліди воротаря утворюють так звану «хмарку» навколо воріт. Там, де щільність «хмарки» найбільша, воротар перебуває частіше за все, а там, де він перебуває рідко,— «хмарка» розріджена.
Так і електрон в атомі перебуває не в одній конкретній точці, а утворює під час руху електронну хмару, густина якої показує, у яких місцях електрон перебуває частіше, а в яких — рідше.
Завдання 3
Завдання 4
Завдання 5
Принцип найменшої енергії
Перегляньте анімаційний ролик «Електронна оболонка атома» і виконайте завдання.
Завдання 6
Завдання 7
Завдання 8
Число хімічних елементів у періодах періодичної таблиці
Завдання 9
Будова електронних оболонок і групи періодичної таблиці
Завдання 10
Завдання 11