Главное меню
Главная О нас Сайты/файлы Добавить Карта книг Карта сайта
Реклама
Книги Фантастики
fantbooks.com -> Книги на сайте -> Эзотерика -> Азимов А. -> "Путеводитель по науке. От египетских пирамид до космических станций" -> 96

Путеводитель по науке. От египетских пирамид до космических станций - Азимов А.

Предыдущая << 1 .. 90 91 92 93 94 95 < 96 > 97 98 99 100 101 102 .. 356 >> Следующая

Тут мы подходим к открытию Мозли, который установил, что металлы (то есть более тяжелые элементы) излучают рентгеновские лучи с характеристическими длинами волн, величина которых падает по определенному правилу и в полном соответствии с периодическим расположением элементов. Оказалось, что каждый следующий по порядку элемент удерживает свои электроны прочнее, чем предыдущий, или, другими словами, каждый последующий элемент имеет более высокий положительный заряд своей внутренней части.
Если принять единичный положительный заряд равным отрицательному заряду электрона, получается, что атом каждого следующего элемента должен иметь на один электрон больше. Тогда самый простой вариант объяснения периодичности таблицы элементов состоит в предположении, что первый элемент, водород, имеет единичный положительный заряд и 1 электрон, второй элемент, гелий, - два положительных заряда и 2 электрона, третий, литий, - три положительных заряда и 3 электрона и т. д., вплоть до урана, у которого целых 92 электрона. То есть порядковый номер элемента характеризует количество электронов в каждом его атоме.
Еще одно ключевое открытие - и ученые получили окончательный ответ на вопрос о причинах периодичности расположения элементов в таблице. Оказалось, что электронное излучение элементов чаще всего не ограничивается одной длиной волны, а характеризуется спектрами из одной, двух, трех и даже большего числа длин волн. Эти наборы характеристических волн получили название К-серий, L-серий, М-серий и т. д. Исследователи объяснили это явление распределением электронов по "оболочкам" вокруг положительно заряженного атомного ядра. Сильнее всего удерживаются электроны внутренних оболочек, и для их удаления требуется наибольшая энергия. Соответственно электрон, занимающий место на этом уровне, имеет наиболее мощное и коротковолновое излучение, принадлежащее К-серии. Электроны более удаленной от ядра оболочки характеризуются L-серией спектра, следующие за ними - М-серией и т. д. Поэтому соответствующие электронные оболочки получили название К-оболочка, L-оболочка, М-оболочка и т. д.
В 1925 году австрийский физик В. Паули сформулировал свой принцип запрета, который объяснял, каким образом электроны заполняют оболочки. В соответствии с принципом Паули, не может быть двух электронов с одинаковой энергией и спином, то есть направлением вращения вокруг оси. За это открытие Паули был удостоен Нобелевской премии за 1945 год.
В 1916 году американский химик Дж. Льюис предложил теорию подобия свойств и химического поведения некоторых наиболее простых элементов, исходя из строения их электронных оболочек. К тому времени было достаточно доказательств, что самая маленькая электронная оболочка заполнена двумя электронами. Водород имеет только один электрон, и его оболочка не заполнена до конца. Атомы стремятся любым способом заполнить свои К-оболочки. Например, два атома водорода могут объединить свои электроны, получая тем самым в общее пользование уже пару электронов и заполняя свои К-уровни. Поэтому водород почти всегда существует в виде молекулы, состоящей из двух атомов. Чтобы разделить эту молекулу на два "свободных" атома, требуется немалая энергия. И. Лэнгмюр, сотрудник американской компании "Дженерал электрик", самостоятельно установил связь между распределением электронов и химическими свойствами элементов, экспериментально продемонстрировал мощное стремление атомов водорода к объединению в молекулу и заполнению своей оболочки. Он создал "атомно-водородный светильник", продувая газообразный водород через электрическую дугу, которая "расщепляла" молекулы на атомы; далее происходила рекомбинация атомов с выделением энергии, которая шла на электродуговое расщепление, в результате чего температура пламени достигала 3400 'С!
У гелия, второго по порядку элемента, К-оболочка заполнена, поэтому атом гелия очень стабилен и не склонен к рекомбинации с другими атомами. Начиная с атома лития происходит заполнение L-оболочки. У идущих друг за другом элементов прибавляется там по одному электрону: у бериллия - 2 электрона на L-уровне, у бора - 3, углерода - 4, азота - 5, кислорода - 6, фтора - 7 и неона - 8. На этом заполнение L-оболочки заканчивается, поэтому неон по свойствам схож с гелием, имея, как и тот, полностью заполненную внешнюю оболочку. И в той же степени проявляет свойства типичного инертного газа.
Любой атом с незаполненной внешней оболочкой стремится вступить в связь с другими атомами, чтобы максимально заполнить ее или отдать с нее электроны. Так, атом лития с готовностью отдает свой единственный внешний электрон, удовлетворяясь заполненным К-уровнем. В то же время фтор стремится захватить недостающий электрон и заполнить L-оболочку до "магической восьмерки". А поскольку внутренний положительный заряд атома остается неизменным, литий, отдавший один электрон, становится положительно заряженным, а приобретший дополнительный электрон атом фтора приобретает отрицательный заряд. Противоположно заряженные ионы притягиваются друг к другу, образуя новое соединение - фторид лития.
Предыдущая << 1 .. 90 91 92 93 94 95 < 96 > 97 98 99 100 101 102 .. 356 >> Следующая
Rambler's Top100
Авторские права © 2010 FantBooks.
Все права защищены.
Книги
Древневосточная литература Игры Фантастика Философия Фэнтези Эзотерика
Новые книги
"" ()

Вороневич В. "Чакры" (Эзотерика)

Голицын В. "Окно на тот свет. Посланники потустороннего мира" (Эзотерика)

Стюарт М. "Принц и пилигрим: Фантастические романы" (Фантастика)

Стюарт М. "Принц и пилигрим: Фантастические романы" (Фантастика)