原子
原子可能就是构成世间万物的物质吧。随着我们对于化学这门学科的研究,不管从最开始研究的燃烧的秘密,还是独自探索学习的六大营养物质的能量转化问题,我们都能发现,想要更加深入了解其真实原理,原子这个构成世间万物的物质就对我们来说愈加重要。他就是我们向这个世界探索更深一层的大门。
原子真的存在么?故事的开始还要从布朗这个人说起。在他一次偶然的,对于花粉在光学显微镜下的观察中,发现花粉在水中竟然在无规则的小幅度运动。这就让他心中产生了无限的好奇,但是也就仅限于好奇他认为一定有更小的物质在驱动着它运动,但是据此就没有更深的研究了。直到爱因斯坦的出现揭示布朗运动的秘密,提出微观粒子的存在。
如果是原子构成世间万物,它们之间又会有什么不同呢?原子之间的内部结构又还会有是什么呢?
随着原子的存在被证实,卢瑟福更进一步的解释了原子的结构。他对于放射性物质有着非常高的痴迷,在他做金箔实验的时候,通过放射性物质穿过金箔,并且8000个放射性物质中,有一个原子竟然会被反弹的这个由几个月月每日每夜观察得来的现象,发现了原子的内部结构。并且初步计算出了原子的大小,得出了一比较的精确的计算结果。最惊人的就是,原子核竟然是整个原子的10,000倍小,是原子核碰到了按比例来算一个人,如果剪去原子核之间的间距也就会成为一粒盐那么按比例来算一个人,如果减去原子核之间的间距也就会成为一粒盐那么大。
通过继续对于原子核的研究,卢瑟福假定,原子核是由质子构成的,并且荷电数等于质子数×1,因为只有这样才能解释世间万物的多样。当我们再对原子核分解时,除了质子的依次增加构成不同物质,那么按理来说,氦原子应该是氢原子质量的二倍这也是卢瑟福的猜想,但当我们可以测出他的质量时,发现氦原子并不是氢原子质量的二倍。那么卢瑟福的猜想也就被推翻了,也就是说原子核内含有另外一种物质,它不带任何的电荷,其质量与质子的质量近乎相等,被我们命名为——中子。也就是说,如果想要测量一个原子的质量,就是质子数再乘每个质子的质量加上中子数再乘单个中子的质量。在计算上,我们同样遇到了一个问题:每一个原子的质量实在是太小了,于是科学家就机智地将碳原子质量的十二分之一定成了计算原子质量的单位一。Ar就等于12分之一碳原子质量分之A原子的质量。
再回到上一个问题,为什么不会说成一粒盐的那个问题上?众多物理学家们就产生了疑问。卢瑟福最初说核外电子就像整个银河系,其他星球围着太阳旋转一样,但为何他们之间会一直保持着这样的间距核外电子运动的能量又从哪里来?既然核外电子的运动需要能量,那么当他的能量削弱迟早有一天这个原子的结构是要崩塌的呀,但事实是说我们人并没有变得像一粒盐那么大,于是各个科学家又开始了对于原子核外电子结构的探索。
此时只有一个学说被称为量子跃迁被一个人提出,并且爱因斯坦非常的抵制他这样的说法并更支持“电磁波”猜想。因为这很明显不符合常理并且也无法由术的形式将其解释出来。而在当时更被公认的就是核外电子是由电磁波所掌控者,在其轨道上进行运动。科学上的矛盾是必然的,而对于原子为何不崩塌,这一现象现在的科学家也仍然在继续探索。现在我们能给出的解释只有:相信量子跃迁,而且不是量子跃迁这种现象不存在,而只是我们无法想象和观测他而已。
那么我们现在就来了解一下如何去用量子跃迁的形式来表示一个原子吧。波尔发出了这个猜想,并且在现在一直被我们默认使用这。一个原子就好比一层大楼大楼的底层是原子核,而上面就是电子,楼层越高的电子的能量越高并且楼层越高的电子数量就越多。并且他提出了原子序数的一个规律,也就是n²的二倍,并且最外层的电子数不能超过超过8个,次外层不能超过18个,倒数第三层不能超过32个。
这样的理论我们沿用至今,用它来表示一个原子得以稳定的排布方式。这些就是科学家们对于原子的研究