Atoms ۽ انو جو عزم. 1932 ع تان جو هڪ جوهر جي سمجھاڻي

ڪم جو هڪ particle ته جدا نه ٿو ڪري سگهجي - قديم دور ۾ مان 18th صدي عيسويء جي وچ ۾ ٿيندڙ، سائنس جي تصور کي ته جوهر جي حاوي ٿي ويو. انگريزي سائنسدان ۽ naturalist، ۽ المتوفي Dalton هڪ ڪيميائي عنصر جي smallest حصو جي جوهر جي هڪ وصف ڏني. ان پرمان ۽ molecular فلسفي ۾ MV Lomonosov جي جوهر ۽ آنو جي سمجھاڻي ڏيڻ جي قابل هو. atoms - - هن جو قائل آهي ته آنو، جنهن کي هن "corpuscles" سڏيو، "عنصرن" جو ٺهيل هو ۽ مسلسل تحرڪ ۾ آهن.

المتوفي اڪبر Mendeleev ايمان آندو ته هن subunit پدارٿن ته مادي دنيا مٿي ڪر، ان جي سڀ مال نامي صرف جيڪڏھن ان کي ڊويزن جي تابع نه آهي. هن مضمون ۾، اسان کي ان جي جوهر جي هڪ صغير جي طور تي هڪ اعتراض وصف، ۽ ان جي مال جو اڀياس.

پرمان ڍانچي جي نظريي جي پس منظر

جي 19th صدي عيسويء ۾، ان کي وڏي پيماني جي جوهر جي indivisibility تي بيان جي طور تي تسليم ڪيو آهي. اڪثر مفڪرن ايمان آهي ته ڪنهن به حالتن هيٺ هڪ ڪيميائي عنصر جي اڏاريل ٻين عنصرن جي atoms ۾ نه هڪجهڙائي پيدا ٿي وڃي سگهو ٿا. اهڙن خيالن جو اظهار سنڌ جي بنياد تي هڪ جوهر جي وصف جي بنياد تي هو 1932 ع جيستائين هئا. شهيد 19th صديء ۾ سائنس ۾ بنيادي دريافتون ته هن ڏسڻ ۾ تبديل ڪيو ويو آهي. سڀ کان اول، 1897 ع ۾ انگريزن جي physicist اڪرم اڪرم برنڪلي جي برقيو دريافت ڪيو هو. هيء حقيقت بنيادي طور ڪيميائي عنصر جي ناقابل حصو جي باري ۾ سائنسدانن 'خيال تبديل ٿي ويندو آهي.

ڪيئن ثابت ڪري ته جوهر پيچيده جوڙجڪ

جيتوڻيڪ هن کان اڳ جي برقيو جي دريافت ، سائنسدانن تحريڪ جو اتفاق آهي ته atoms جو ڪو به الزام آهي. ان کان پوء، ان کي مليو هو ته electrons ڪنهن به گهربل ڪيميائي عنصر کان آساني سان کولي آهي. اهي هڪ جوالا ۾ ملي ڪري سگهجي ٿو، اهي برقي موجوده جي carriers آھن، اھي ايڪس ري تاب دوران پدارٿن ڇڏڻ.

پر جيڪڏهن electrons سواء سڀني جو حصو آهن، ۽ negatively atoms جو حڪم، اهڙيء طرح، هڪ جوهر ۾ اهڙا ڪي اڏاريل هڪ مثبت چارج ڪري پڪ آهي ته، ٻي صورت ۾ atoms electrically اڻ ڌريو نه ٿي سگهندي آهي. مدد ڪرڻ جي جوهر جي جوڙجڪ unravel radioactivity طور هڪ طبعي سڄو مدد ڪري ڇڏيو آهي. اهو طبعيات ۾ جوهر جي صحيح وصف، ۽ پوء رسائن ڏني.

هن لڪل ڪرڻن

فرانسيسي physicist ديرو Becquerel پهرين ڪجهه ڪيميائي جزا، ضعف لڪل ڪرڻن جي atoms جو emission جو سڄو بيان ڪرڻ هو. انهن جي مال جي ذريعي هوا نڪري ionize، photographic طباق جي blackening بنجي. ٿوري دير کان پوء، سنڌ جي Curies ۽ Rutherford مليو ته radioactive پدارٿن (جيئن دوست فورم :: طور - neptunium) ٻين ڪيميائي جزا جو atoms ۾ هڪجهڙائي پيدا ڪري رهيا آهن.

Radioactive تاب انشا ۾ nonuniform آهي: ألفا اڏاريل، سنه اڏاريل، گاما ڪرڻن. اهڙيء طرح، radioactivity جو سڄو اهو ثابت ڪيو ته عنصرن اڏاريل جي periodic ميز هڪ پيچيده جوڙجڪ آهي. هن حقيقت جي جوهر جي سمجھاڻي لاء ڪيو تبديلين سبب. ڇا اڏاريل هڪ جوهر، Rutherford طرفان ڏنو نئين سائنسي حقيقتون حاصل آهي؟ هن سوال جو جواب جنهن کي مثبت-الزام نيوڪلئس electrons وڃڻ جي آس پاس موجب، سنڌ جي جوهر جي تجويز عالم ايٽمي ماڊل هو.

اختلاف Rutherford ماڊل

هن سائنسدان جي نظريي، ان جي شاندار ڪردار جي باوجود، خارجي جي جوهر وصف نه ٿي سگهي. سندس پهچڻ orbiting جنهن مطابق هن electrons جي سڀني nuclei سندن توانائي وڃائي ڇڏيو ۽، جيئن ان کي، ٿي سگهي ٿو دير يا سوير کيس تي ڪرندا آهن thermodynamics جي بنيادي قانون جي برخلاف هئا،. هن معاملي ۾ جوهر کي ناس ڪيوسون. هيء اصل ۾ ائين نه آهي، تنهنڪري ان جي chemicals ۽ اڏاريل جنهن مان اھي ڪيون آهن، هڪ ڊگهي وقت تائين فطرت ۾ موجود آهن. Inexplicably جوهر اهڙي Rutherford جو نظريو، گڏو گڏ هن سڄو جڏهن هڪ diffraction grating جي ذريعي گرم سادو پدارٿن ڪارڻ وٺندي آهي ته جي بنياد تي عزم. پوء پرمان هڪ ئي وقت ۾ ٺاهي spectra هڪ سڌر شڪل آهي. جي جوهر جي Rutherford نموني سان هن conflicted، جنهن مطابق هن spectrum مسلسل ٿي آهي ها. quantum mechanics جي حوصله موجب، نيوڪلئس ۾ موجود electrons جي برقيو ڪڪر جي صورت گذارڻ نڪتو اعتراض طور characterized سان گڏو گڏ نه آهن.

نيوڪلئس جي چوڌاري تارن جي هڪ خاص locus ۾ ان ڪسافت جي گهڻو ڪري، ۽ هڪ ڏنو وقت هڪ particle جو هنڌ ٿي سمجهيو ويندو آهي. به، ان کي مليو هو ته جوهر، electrons مٿانئس جھڙ ھجي ۾ بندوبست آهن. وڇوٽين جي تعداد جي دور ۾ سنڌ جي Periodic المتوفي اڪبر Mendeleeva نظام ۾ جنهن ۾ هدايت جي تعداد ۾ ڄاڻڻ جي اندازو ڪري سگهجي ٿو. مثال طور، سنڌ جي فاسفورس جوهر 15 electrons تي مشتمل آهي ۽ ٽي توانائي ليول ڪئي. هن سمجهيو، جنهن توانائي ليول جو تعداد determines پرنسپال quantum تعداد سڏيو ويندو آهي.

اهو experimentally قائم ڪيو ويو آهي ته electrons جي توانائي جي سطح تي، سنڌ جي بنيادي کي قريب واقع، زير توانائي آهن. هر توانائي شيل آھن، موڙ ۾، جي orbitals تي اپ-ليول ۾ ورهايل آهي، ۽. Electrons مختلف orbitals تي واقع آهن ته ساڳي صورت ڪڪر (ص ص، د، ف) آهي.

ٻول تي ٻڌل آهي، ان جي تابعداري ڪئي ته برقيو ڪڪر جي شڪل ماني نه ٿو ٿي سگهي. اهو نمازن جي orbital مطابق طئي آهي quantum نمبر. اسان به شامل آهي ته particulate ڪرڻ جي برقيو جي حالت به ٻه انهيء جي آڌار آهي - مقناطيسي ۽ quantum نمبر گهمايو. پهرين ته Schrodinger لاڳاپا وڌائڻ تي ٻڌل آهي ۽ اسان جي دنيا جي ٽي-dimensionality جي بنياد تي برقيو ڪڪر جي spatial تعارفي characterizes آهي. ٻيو اشارو - کاتن جو انگ ان تي ان جو محور يا الٽن وانگر ڳڻيندڙ جي آس پاس جي برقيو جي گردش جو اندازو لڳائي.

جي نپوسيو جي دريافت

المتوفي Chadwick جي ڪم جي وسيلي، کين 1932 ع ۾ منعقد، اهو ڪيمسٽري ۽ طبعيات ۾ جوهر جي هڪ نئين سمجھاڻي ڏني هئي. سندن علمي تجربن ۾ هن ثابت جي چادرن ۾ ڪا به چارج نه پوڻ جي اڏاريل جي سبب polonium تاب، جي عام 1.008665 وٺندي آهي ته. هڪ نئين همراه particle جي نپوسيو رکيو ويو هو. سندس دريافت ۽ ان جي مال جي مطالعي جو سوويت سائنسدانن هلي Gapon ۽ Ivanenko جي پرمان نيوڪلئس جي اڏاوت جو هڪ نئون نظريو، protons ۽ neutrons هجن پيدا اجازت ڏني.

نئين نظريي موجب، مال determining هيٺين جوهر جي ڪيميائي عنصر جو هڪ بنيادي ڍانچي يونٽ بڻجي، هڪ بنيادي protons، neutrons ۽ electrons ان جي ڀرسان هوا ۾ هجن جي consisting هئا. نيوڪلئس ۾ هاڪاري اڏاريل جو تعداد هميشه جي periodic نظام ۾ ڪيميائي عنصر جي ordinal تعداد جي برابر آهي.

ٿوري دير کان پوء سندس تجربن ۾ پروفيسر Zhdanov تصديق ڪئي آهي ته سخت cosmic تاب جي اثر هيٺ، پرمان nuclei protons ۽ neutrons ۾ تقسيم ٿي ويا آهن. ان کان سواء، ان کي ثابت ڪيو ويو آهي ته سنڌ جي فوجن جي نيوڪلئس ۾ اهي همراه اڏاريل ورتو، ان کي انتهائي توانائي-ڪارهيو آهي. اھي (10 ^-23 وڏي وزير جي حڪم جي) ڏاڍي مختصر فاصلي، ايٽمي سڏيو تي ڪم. اڳ ذڪر ڪري، MV Lomonosov جي سائنسي کيس معلوم ويچارن جي بنياد تي جوهر ۽ آنو جي سمجھاڻي ڏيڻ جي قابل هو.

هن وقت تسليم غور هيٺ ڏنل ماڊل: جوهر هڪ نيوڪلئس ۽ electrons هڪ سختي سان بيان ڪيو ويو آهي رستا ۾ ان جي چوڌاري هوا جي سڃاڻي - orbitals. هڪ ئي وقت exhibit ٻنهي اڏاريل ۽ موج جي مال تي Electrons، ته آهي، ٻٽي فطرت آهي. هڪ جوهر جي نيوڪلئس ۾ لڳ ڀڳ سڀ ان جي ڪاميٽي ضلعا آهي. اهو protons ۽ ائٽمي قوتن سان لاڳاپيل neutrons جي سڃاڻي.

ڇا ان کي ذري جيترو توريو ڪرڻ ممڪن آهي

اهو ٻاهر ڦرندو هر جوهر ڪاميٽي ڇڏيو آهي. مثال طور، ان کي هائيڊروجن 1،67h10 ^-24 جي آهي ڪيئن ننڍي هن قدر تصور ڪرڻ به ڏکيو هو. اعتراض جي وزن سٽ کي، جي سرگم، ۽ oscillator، جنهن هڪ آهي استعمال نه ڪندا آھن ڪاربان nanotube. جي جوهر جي وزن ۽ آنو وڌيڪ آسان مقدار جو حساب ڏيڻو جي مائٽ جو وزن آهي. اهو ڪيترا ڀيرا هڪ آنو يا هڪ جوهر کان وڌيڪ 1/12 جي ڪاربان جوهر، جنهن 1،66h10 ^-27 رپيا آهي جي جي وزن ڏيکاري ٿو. مائٽ پرمان عوام ڪيميائي جزا جي periodic ٽيبل ۾ ڏنو آهي، ۽ انھن جو ڪو طول آهن.

isotopes جي سراسري ڪاميٽي جو تعداد آهي - سائنسدان چڱي خبر آهي ته هڪ ڪيميائي عنصر جي پرمان وزن آهي. اهو ظاهر ٿئي ٿو، جو هڪ ڪيميائي عنصر جي هڪ يونٽ جي فطرت ۾ مختلف عوام آهي ٿي سگھي ٿو. اهڙيء طرح جيئن ته بنيادي ڍانچي particle ساڳئي جي nuclei جي الزامن.

سائنسدانن مليا آهن ته isotopes نيوڪلئس ۾ neutrons ۽ nuclei جي تعداد ۾ اختلاف کين هڪجهڙائي ڏوھ. مثال طور، هڪ chlorine جوهر، هڪ ڪاميٽي 35 گذارڻ 18 neutrons ۽ 17 protons موجود، ۽ 37 جي هڪ ڪاميٽي سان - 20 protons ۽ 17 neutrons. ڪيترن ئي ڪيميائي جزا isotopes جي شين جي ميلاپ آهي. مثال طور، اهڙي potassium، argon، آڪسيجن جي حيثيت سادو پدارٿن 3 مختلف isotope نمائندگي ان انشا atoms ۾ موجود.

atomicity جو عزم

اهو ڪيترن ئي کان جھليو اٿس. سو ويچار ڪري رسائن ۾ هن اصطلاح جي مراد آهي. هڪ ڪيميائي عنصر جي atoms گهٽ ۾ گهٽ momentarily تهذيب ۾ موجود ڪري سگهو ٿا ته، وڌيڪ پيچيده اڏاريل بڻجي لاء توکان موڪلائين تڏھن نه رکندو آھي - انو، پوء اسان جو چوڻ آهي ته اهڙي پدارٿن ۾ هڪ دفعو وري جوڙجڪ آهي. مثال طور متيان جي، گھڻ-اسٽيج chlorination رد عمل. dichloromethane، ڪاربان tetrachloride: اها وڏي پيماني تي سنڌ جي اهم halogen derivatives لاء حياتياتي synthetic رسائن ۾ استعمال ڪيو ويندو آهي. اهو اعلي reactivity گذارڻ atoms کي chlorine انو مان نڪرندو آهي. انهن کي هڪ سند راء رد عمل فراهم ڪرڻ جي متيان آنو ۾ اسڪاٽ لينڊ ۾ ھٿيار ناس،.

هڪ ڪيميائي صنعت ۾ وڏي اهميت گذارڻ جي عمل جو هڪ ٻيو مثال طور - هڪ disinfectant ۽ bleaching ايجنٽ طور هائيڊروجن پرو آڪسائيڊ جو استعمال. هائيڊروجن پرو آڪسائيڊ جي چادرن کي پراڊڪٽ طور پرمان آڪسيجن جي عزم وٺندي ٻنهي رهندا خانا (جي enzyme catalase جي) ۾، ۽ جي ليبارٽري ۾. پرمان آڪسيجن بيڪٽيريا، fungi ۽ سندن spores: qualitatively ان جي اعلي antioxidant مال ۽ سندن pathogenic ايجنٽ ناس ڪرڻ جي صلاحيت جي آڌار.

ڪيئن جي ايٽمي لفافي

اسان عربن ملي هڪ ڪيميائي عنصر جي بنيادي ڍانچي يونٽ هڪ پيچيده جوڙجڪ ڪئي آهي ته آهن. جي مثبت-الزام نيوڪلئس جي چوڌاري اڏاريل منفي electrons revolve. جو نوبل پرائز Niels Bohr، روشني جي quantum نظريي جي بنياد تي، هڪ درس پيدا ڪيو، جنھن جي characterization ۽ atoms جي سڃاڻپ جي پٺيان طور آهن: electrons صرف هن معاملي ۾ ڪجهه مقرر رستا تي نيوڪلئس جي چوڌاري هوا توانائي radiate نه ڪندا آھن. Bohr، سائنسدانن ڏيکاريا ويا آهن ته microworld جي اڏاريل، جنهن atoms ۽ انو شامل وڏي ادارن جي لاء قانون جي صحيح جو چيو نه مڃ - macrocosm اعتراض.

particulates جي برقيو شيل جي جوڙجڪ اهڙي هند Hund، Pauli Klechkovskii طور quantum طبعي سائنسدانن تي مقالا ۾ اڀياس ڪيو ويو آهي. جيئن ته ان کي معلوم ٿيو آهي ته electrons ڪرڻ جي نيوڪلئس ۾ آس پاس جي rotational تحرڪ وڳوڙي نه آهي، پر ڪجهه به مقرر رستا تي. Pauli مليو ان orbitals صاحب جي هر ۾ اندر هڪ طرفي توانائي جي سطح، ص، د، ف اليڪٽرانڪ خانا ۾ ڪو به وڌيڪ ٻن جي سامهون کاتن قدر + negatively الزام اڏاريل ساڍن ۽ ٿي سگهي ٿو ته - ساڍن.

هند Hund جي حڪمراني بيان ڪيئن به ساڳي توانائي جي سطح سان برقيو orbitals ڀريندا ڪرڻ.

Aufbau اصول، به حڪمراني ن + آيل سڏيو، بيان ڪيئن ڀرجي orbitals atoms (عنصرن 5، 6، 7 cycles) multielectron. مٿين regularities جي سڀ Dmitriem Mendeleevym جي پيدا ڪيميائي جزا جو نظرياتي بنياد طور تي رهيو.

oxidation وڏا

اهو رسائن ۾ هڪ بنيادي تصور آهي ۽ هڪ آنو ۾ هڪ جوهر جي حالت بيان ڪري ٿو. جي atoms جو oxidation جي مرتبي جي جديد وصف ڏنل آهي: جي چارج نظريو آهي ته آنو، جنهن جي حوصله ته هڪ آنو رڳو ionic انشا ڪئي آهي جي بنياد تي ڏوهه آهي ۾ atoms.

هن oxidation هڪ عدد يا هڪ ڪسري نمبر، هڪ هاڪاري، ناڪاري يا صفر انهيء جي جو اظهار ڪري سگهجي ٿو. ڪيميائي جزا جو سڀ کان atoms ۾ ڪيترن ئي oxidation رياستون آهن. مثال طور، nitrogen -3، -2، 0، +1، +2، +3، +4، +5 آهي. پر جيئن ته fluorine جيئن هڪ عنصر، ان مرڪب جو سڀ ۾، فقط هڪ oxidation رياست -1 ڪرڻ برابر ڪيو آهي. اها هڪ سادي مال، ٻڙي جي ان oxidation رياست پيش ڪيو آهي ته. هي ڪيميائي مقدار پدارٿن جي درجيبندي لاء استعمال ڪرڻ ۽ سندن مال بيان ڪرڻ آسان. اڪثر حالتن ۾، کي جو oxidation وڏا equations redox ردعمل جي ٺاھ جوڙ ۾ استعمال ڪيو.

atoms جو مال

quantum طبعيات جي دريافتن، جو جوهر، جنهن جو نظريو Ivanenko ۽ Gapon أي، هيٺين سائنسي حقيقتون جي گڏ تي مشتمل آهي جي جديد وصف ڪرڻ جي مهرباني. هڪ دفعو وري نيوڪلئس جي جوڙجڪ جي ڪيميائي ردعمل جي دور ۾ تبديل نه ٿيو آهي. تبديلي صرف سنڌ جي ستي برقيو orbitals متاثر. سندن اڏاوتن پدارٿن جي طبعي ۽ ڪيميائي مال جو تمام گهڻو ڏانهن منسوب ڪري سگهجي ٿو. جيڪڏهن برقيو هڪ اعلي توانائي اهڙي جوهر جوش سڏيو ويندو آهي سان orbital کي هڪ ستي مدار ۽ آگم ڇڏيائين.

اها ڳالهه نوٽ ڪرڻ گهرجي ته electrons انهن غير بنيادي orbitals تي هڪ ڊگهي وقت نه ٿو ٿي سگهي. ان ستي جو مدار کي ريٽرننگ، جي برقيو توانائي جي quantum emits. برقيو affinity طور ڪيميائي جزا جي بنيادي ڍانچي يونٽ جي اهڙي ڪنڀار جي مطالعي، electronegativity، ionization توانائي، سائنسدانن نه رڳو هڪ ضروري particle صغير جي طور تي جوهر جي وصف بيان ڪرڻ جي اجازت آهي، پر شايد کين ڪم جي هڪ مستحڪم ۽ energetically وڌيڪ سازگار molecular رياست، هڪ لحاظ کان پڇاڙي بڻجي کي atoms جي صلاحيت بيان ڪرڻ جي اجازت ، ionic، covalent-پولار ۽ apolar ملڪن-قبول (covalent bonding ذات جي طور تي) ۽ ن: مستحڪم ڪيميائي ھٿيار جي ڪنهن به قسم جي ٺاهڻ etallicheskoy. جنهنڪري metals جي سڀ کان اهم طبعي ۽ ڪيميائي مال determines.

اهو experimentally قائم ڪيو ويو آهي ته هڪ جوهر جي ماپ ناهيون ڪري سگهو ٿا. سڀ آنو جنهن ۾ اهو شامل آهي تي منحصر ڪري ٿو. ايڪس ري diffraction تجزيي جي ذريعي هڪ ڪيميائي مرڪب ۾ atoms جي وچ ۾ فاصلو حساب ڪري سگهو ٿا، ان سان گڏو گڏ ريڊيس Radius بنيادي ڍانچي هدايت يونٽ معلوم ٿئي ٿو. هن دور ۾ يا ڪيميائي جزا جي گروپ ۾ موجود سنڌ جي atoms جو radii جي تبديلي جي نمونن صنعتن، اها سندن جسماني ۽ ڪيميائي مال گوئي ڪرڻ ممڪن آهي. مثال طور، پرمان نيوڪلئس ۾ وڌندا سان دورن ۾ سندن radii جي ضايع ٿيڻ ( "compression جوهر") ڏوھ، ۽ تنهن ڪري مرڪب جي metallic مال نڪي ھيڻا ٿيا، ۽ nonmetallic amplified.

اهڙيء طرح، جو جوهر جي جوڙجڪ جي علم صحيح عنصرن جي periodic نظام ۾ شامل سڀني عنصرن جي طبعي ۽ ڪيميائي مال جو اندازو لڳائي سگهن ٿا.