شیمیعلوم پایه

مدل های اتمی دانشمندان همراه با نظریه ها از تالس تا پائولی

صفحه 1:
کاری از : مونا مهری نام دبیر:سرکار خانم رضاپور مدل های اتمی دانشمندان همراه با نظریه ها از تالس تا پائولی

صفحه 2:
آب با عنصد اصلی سازنده ی حهان میدانست ۳۳۰

صفحه 3:
دویست سال بعد سه عنصر:هوا و خاک و آتش را به عنصر 5 پیشنهادی تالس افزود و این جهار عنصر را عناصر سازنده ی کاینات اعلام کرد =

صفحه 4:
دوهزار سال بعد این دانشمند انگلیسی با انتشار کتابی با عنوان شیمی دان شکاک مفهوم تازه ای از عنصر را .معرفی کرد = رابرت بویل در این کتاب ضمن معرفی عنصر ماده ای که نمی توان آن را به مواد ساده تری تبدیل کرد شیمی را علمی تجربی نامید و از دانشمندان خواست افزون بر مشاهده کردت, اندیشیدت و نتیجه گیری به پژوهشی های عملی اقدام ‎eS‏

صفحه 5:
این دیدگاه که همه ی مواد از ذره های کوچک و تجزیه نایذیری به نام انم ساخته شده اند,برای نحستین بار توسط این دانشمند بونانی مطرح شده بود ولی در اسلاید هاي بعد خواهیم خواند که دالتون با ‎Slo‏ آزمایش های بسیار از نو به آن دست یافت,

صفحه 6:
شیمی دان انگلیسی با نظریه انمی خود گام مهمی در ماده و ساختاد آت برداشت,او بااستفاده از وازه ی انم که به معنای نجزیه نايذير است" ذره های سازنده ک عنصر را توضیح داد, :وی نظریه ی اتمی خود را در هفت بند و به شرح زیر بیان کرد 1-ماده از ذره های تجزیه نا پذیري به نام اتم ساخته شده ایست ‎SID ail S 400-2‏ یک عنصر مشایه به بکدیگرند, جان دالتون 3-اتم ها نه يه وحود مى أبند و نه إز بين مى روند, داراعم لا 4-انم عنصر های مختلف حرم و خواص شیمیایی متفاوتی دارند, 5-انم عنصر های مختلف یه هم متصل می شوند و مولکول ها را به وحود می آورند, 6-در هر مولکول از یک ترکیب معین,همواره نوع و تعداد نیسبی ‎SLD pil‏ سازنده ک آن یکسان ابست (قانون نسيت هاي معین) 7-واكيش هاى شيميايى شامل حابه حابى اتم ها يا تغبير در شيوه ى اتصال آنها در مولكول هاست در این واکنش ها انم ها خود تغییری نمیکنند, ***ولین کیسی که نظریه ک علمی داد

صفحه 7:
دانشمند معروف انگلیسی مشاهده کرد که به هنگام عبور جریان برق از درون محلول یک ترکیب شیمیایی فلزدار- روئنی که ند آن برفکاف میگویند-یک واکنش شیمیایی در آن به وقوع می پیوندد فیزیک دان ها برای توجیه این مشاهده ها برای = الکتریسیته دره ای بنیادی پیشنهاد کردنند و آن را الکترون نامیدنند SIMPLE ELECTROLYTIC CELL

صفحه 8:
جورج استونی فیزیک دان ایرلندی که ذره های حمل کننده ی حریان برق با الکترون نامید, در اصل فارادک کشف کرد و سیس این فیزیک دان بر ذره اک که فارادی کشف کرد این اسم را نهاد.

صفحه 9:
:با مطالعه بر روی پرتو ی کاتدی به اين نتایج دست یافت .برتوهاعكاتدىبه خط راستحركتميكنند-1 اكات :ارلئبار للاتريكومنفىهستند.(باليجاد كردن2 11 كر متكرفشدرهرتوبه سميقطبهفتيل همدى مواد داراىئكترونهستند.(با عو ضكردنجنسكاتد-3 لك |

صفحه 10:
بیس از «وفقیت در انداژه گیری نسبت بار به جرم الکترون و پس از موفقیت میلیکان در بدست آوردن بار الکتریکی الکترون آزاد وی توانست ۷ و نت به دست آمده را محسبه کند.و مدا ۱۳۱۰ براى بار و جرم ‎10g 2 FHS RIYA‏ 9/109% با اثبات وحود الکترون در اتم ومعرفی الکترون به عنوان ‎S 07d‏ زير اتمی موفق شد ساختاری که ویژگی ‎pil SLO‏ را اين چنین برشمرد.

صفحه 11:
1-الکترون ذره هایی به بار مثبت هستند درون فضای کروی ابر گونه ای با بار الکتریکی مثبت,پراکنده شده اند ‎pil-2‏ در مجموع خنتی است,بنابراین مقدار بار مثبت فضای کروی ابر گونه با مجموع بار منفی الکترون ها برابر است. ‏3-اين ابر کروی مثبت.جرمی ندارد و جرم اتم به تعداد الکترون های آن بستگی دارد. ‏4-جرم زياد اتم از وحود تعداد بسیار زیادی الکترون در آن ناشی می شود. ‎zr‏ مدل تامسون. ‎Sep sess rnd)‏ ‏عامل لزعواة روبد كمك مدل ~ ‏اس ناسون وه ند ‏تون ها ‎

صفحه 12:
درحالی که ميكرد اين ف ا انی کاز مبکرد به طور ات جالی روبه رو شد ; ۱ تفاوت این پرتو با پرتویی که تامسون کشف کرد در اين است كه اين ماده یعنی فسفر سانس با قطع منبع تاش نور بازتاب پرتو آن تشده بلکه تازه کارش زمانی رو و شود که منبع از تابش ایستاده و این ماده تا مدتی پس از قطع منبع بازتاب خود را به دنبال دارد يكواز عكسهائىبكرلكه قطعه 51:** أز عكسكه نور نديده به وضوح mail 5۹ y

صفحه 13:
‎mente‏ و سادفی به حاصبت مهمی پی برده بود که این دا ند معروف لهستانی آن را پرتوزایی و مواد دارای ای خاعیت را پرتوزا نام نهاده است ‎

صفحه 14:
‎ous‏ رادرگورد ‏لهند كه همکار تامسون بود نیز به این موضوع (پرتو ی دارات ‏مواد فسفر سانس)علاقه مند شد و پس از سالها تلاش فهمید تابشی که ‏کر یی بار به وجود آن پی برده بود خود ترکیبی از سه نع تا مختلف است

صفحه 15:
او وقتی منبع پرتو زا را درون محفظه ی سربی(به دلیل آنکه مواد دارای فسخرسانس نمیتوانند از سرب عبور کنند)‌گذاشت»و با قرار دادن دو ورق(یکی کاغذ و دیگری آلومینیوم)مشاهده کرد پرتویی از کاغذ رد نشد و پرتویی دیگر از آلومینیوم و پرتو آخر تا بر خورد کردن به دیواره ی سربی تابش خود را ادامه داد.از اين آزمايش به اين ننيجه رسيد مواد داراك ترشع اين برتو داراك سه نوع تابش هستند.(پرتویی که از کاغذ عبور نکرد و ضعیغ تر از بقیه بود و جنسى شبيه به هسته ى هليم داشت ) و يرتويى كه نسبت به انرژی بیشتري داشت و از آلومينيوم نتوانست عبور كند و جنسى شبیه به پرتو کاتدی داشت و برتوبى که از همه انرژی بیشتری داشت و فقط از سرب نتوانست عبور کند و جنسی شبیه به نور یا پرتو های ۲ دارد ‎Y‏ نامید. ‎tale‏ بای بدا ‎ ‏۷5 منبع پرتون! بلوگ سربیٍ يك قطعدى بك ورق ‎sh iS‏ ‎oti SE ince‏ 0

صفحه 16:
سپس باایجاد کردن میدان الکتریکی مشاهده كرد هر كدام از اين پرتو ها به سمتى منحرف شدند(يرتو: به سمت قطب مثبت يس بار آن منفی 029 9 ‎Ships‏ به سمت قطب منفی منحرف شده پس بار آن مثبت بوده و پرتوای هیچ انحنایی نداشته پس خنثی میباشد) برتوهاى 8 دلیل‌لنحنایک مترپرتوی 61 جرم بیشتریاستکم نسبت_. پزایب ‎ae)‏ دارد ‎ ‏برتوماى » | ‏صفحدى باردار ‎5

صفحه 17:
رادرفورد نتوانست تشکیل تابش های حاصل از مواد پرتوزا را به کمک مدل آتمی تامسون توجیه کند.به همین دلیل برای شناسایی دقیق تر در ساختار اتم آزمایشی را طراحی کرد در اين آزمایش را(دا انتخاب طلا آن بود که هم فلز سنگینی است و میشود ان را به ورقه های تارک تبدیل کردابا بمباران کرد,به امید آنکه همه ی ذره های پرانرژی و سنگین آلفا که دارای بار مثبت هستند باکمترین میزان انحراف از این ورقه ی نازک عبور کنند.آما اين آزمایش داشت

صفحه 18:
شکل ۲ بمباران ورقهدى نازكى از طلا به وسيلدى يرتوهاى هر اترى آلفا | es ats ‏کرد درست در مقابل قیسمتی که پرتو می عاید‎ eae LE] ‏هم روشنایی هایی دیده می شود اما هم روشنایی‎ ul ‏روشن شده ولی در اطراف‎ ‏و هم تعداد کم تری دارند اما با مشاهده ی دقیق تر متوجه تعداد پرتوهای خیلی‎ ۳۱ ۱ Ail ‏ند که با زاویه ی بیش از نود درجه انحنا داشته و قسمت‎ ٩ .کم روشن کرده

صفحه 19:
او با انجام این آزمایش به نتایجی رسید و مدل دیگری را برای آتم پیشنهاد کرد که مدل اتم هسته دار نامیده شد‌نتایج وی .جدول زیر نشان داده شده است بیشتر ذره های آلفا بدون بیشتر حجم اتم را فضای خالی انحراف و در مسیری مستقیم .تشکیل می دهد از ورقه ی نازک طلا عبور كردند تعداد زیادی از ذره های آلفا ‏ یک میدان الکتریکی قوى در بازاویه ی اندکی از مسر اولیه .اتم وجود دارد .منحرف شدند تعداد بسیار اندکی از ذره های اتم طلا هسته ای بسیار کوچک آلفا (حدود یک اژ0‌هس هزار)با .با جرم بسيار زياد دارد ‎asl)‏ ای بيش از" از مسر ‏.آولیه متحرف شدند ‎ ‎ ‏در ‎ ‎

صفحه 20:
‎Alpha 1‏ با مشاهده روى اين آزمايش به ‎particles Gold foil‏ نتايجى دست يافت كه كاملا مدل ‏تامسون را نفض میکنید ‏نتایج رادرفورد ‎ ‏تجمع با مشت دز تجمع ‎Sa‏ ‏هسته ی اتم درفضای اتم پراکنده است ‏جرم اتم وابسته به جرم اتم وابسته به تعداد ‏هسته ی آن(تعداد الکترون های پراکنده ‏پروتون هاست) در فضای اتم | ‏وجود هسته هبج صحبتی از وجود ‎ ‏,هشنته نگرد

صفحه 21:
آزمایش های بعدی او نیز باعث کشف دومین ذره ی سازنده ی ‎pil‏ نیز شد.این ذره پروتون نام گرفت.پروتون ذره ای با بار الکتریکی مثبت است.بزگی بار الکتریکی پروتون با بارالکترون برابر است و جرمی 1837بار سنگین تر از جرم الکرتون دارد.او یک سال بعد از وجود ذره ای دیگر در اتم سخن به ميان آورد او ((پروتون ها تنها ذره ی سازنده ی هسته نیستند بلکه آزمایش های من نشان می دهدکه در هسته ی اتم باید ذره ی دیگری وجود داشته باشد که بار الكتريكى ندارد اما جرم آن با جرم پروتون برابر ات )

صفحه 22:
وی مقادیر بار اندازه گیری شده را بر مقدار ج 6025009 /1+ پروتون( )تقسیم کرد.در نتیجه عددهای صحیحی به دست آمد که وی ان را عدد اتمی نامید.در واقع اين عدد تعداد پروتون ها را در اتم وُپخص می کند.عدد اتمی را با حرف نشان ‎wo‏ دهند.از انجا که اتم ذره ای خنثی است بنابراین تعداد پروتون ها با تعداد ای ها ار است پس عدد اتمی تعداد الکترون ها در یک اتم را نیز مش ی کت براین باور بود که عدد اتمی همه ی اتم های یک عنصر یکسان است.بنابراین می توان به کمک عدد آنمی نوع عتضر را معین کرد

صفحه 23:
بعد از سالها اين دانشمند پرتلاش توانست با طراحی آزمایشی هوشمندانه وجود این ذره ی جنتی را در آتم به اثبات رساند. نوترون نامی بود که بر این ذره ی تازه کشف شده نهاده شد هسته (پروتون +نوترون) الکترون

صفحه 24:
اين دانشمند پنج سال قبل از آنکه رادرفورد از پروتون سخنى به ميان آوردءيكى از دانشجويان وى كه روى توليد پرگرهای مطالعه می ‎see‏ نتايج جالبى دست يافته بود.داده هایی که تفسیر آنها به کشف پروتون انجامید. (آمروزه از او به عنوان کشف کننده ی پروتون یاد می شود اگر چه استاد او رادرفورد با تجزیه و تحلیل داده های تجربی این دانشمند به وجود پروتون پی برد.)

صفحه 25:
رابرت بونزن شیمی دان آلمانی که چراغ بونزن از نوآوری های به یادماندنی اوست»موفق شد دستگاهی طراحی کند که سهم بسیاری در پیشرفت شیمی داشت.این دستگاه طیف بین نامیده شد.بونزن الگویی که از .رنگ های ترکیبات مختلف به دست آمده را طیف نشری خطی نامید

صفحه 26:
Hydrogen Absorption Spectrum Hydrogen Emission Spectrom | 000m Pane Nad ton? آنكستروم این دانشمند نخستین بار توانست طیف نشری هیدروژن را بیابد و پس از نه سال موفق به اندازه گیری دقیق طول موج هر خط شود طول موج و

صفحه 27:
* 2 نيلز بور این دانشمند دانمارکی توانست ارتباط میان معنای الگوی ثابت طیف نشری خطی هیدروژن و ساختار ‎ol sla ail‏ که ذهن بسیاری از دانشمندان را به خود مشغول کرده بود کشف کند.و مدل اتمى رادرفورد را برای توجیه اين رابطه نارسا دانست و .مدل اتمی تازه ای برای آتم هیدروژن پیشنهاد کرد

صفحه 28:
؛اومدل اتمی خود را بافرض های زیر ارائه کرد ااکترون‌در لتم هیدروژن‌در مسیرعدایرم الیش کل‌که مدار نامیدم-1 ود دور هتم کدرا ۳ انرژعلین| لترون‌ها با فاصله ی آنها از هسته رلبطه ی مستقیم دارد-2 .در واقع هرچه ا گترون‌از هسته دورتر می‌شود.انرژعآنافزایش میی‌اید ‎byl‏ گترونف قط میتولند در فاصله ی معینو ثابتی یرامون‌هستم-3 گردش‌کند.در واقع | گترونف قط جازم دارد کم مقادیر معینیانرژی داشتم باشد.بم هریک‌از لین‌مقادیر انرژت راز انرژیگ فتم می‌شود. (تعداد محدودعاز لین‌ت رازهایانرژعدر تم وجود دارد.) لین کترون‌معمولا در پایینت رینت راز انرژ عم مکر(ن زدیککترین4 هار2 هسته)قرار دارد.مه لیزی راز لنرژیحا لب ایهم بادادن‌مقدایمعینیانر و عبه لین! کترگو 9 ت_وان‌آن‌را قادر ساخنکه از حا لی5 باه( تراز با اترزعكمترا)به خل كل براتكيخنه(ترارعكه بالنرلق .با لآرالنتفظللييدا كند الكتروندر حا لتبرانكيخته نايايدار إسسنازلينرو همانمقدار انرزى6 را كص ييشاز لينكرفته بود از دستمىدهد و به حاللتيايه باز 22

صفحه 29:
**داراى مدل ۱ اروين شرودينكر این فیزیک دان مشهور اتریشی بر مبنای رفتار دو گانه ی الکترون و باتاکید بر رفتار موجی آن مدلی برای اتم پیشنهاد داد.او در اين مدل به جای محدود کردن الکترون به یک مدار دایره ای شکل, از حضور .الکترون در فضایی سه بعدی به نام اوربیتال سخن به میان آورد

صفحه 30:
او پس از انجام محاسبه های بسیار پیچیده ی ریاضی نتیجه گرفت,همانگونه که برای مشخص کردن مکان یک جسم در فضا به سه عدد(طول؛عرض و ارتفاع)نیاز است,برای مشخص کردن هر یک از اوربیتال های یک اتم نیز به چنین داده هایی نیاز داریم.او به این منظور از سورع( 7 ‎oe‏ استفاده .کرد که عددهای کوانتومی خوانده می شوند که عدد کوانتومی اصلی گفته می شود؛همان عددی است که بور برای مشخص کدی :زار های انرژی در مدل خود به کار برده بود.در مدل کوانتوهی بد او تراز های انرژی از واژه ی لایه ی الکترونی استفادمی شود و تراز انرژی ‎ies Geely ig lt‏ ‎N=1‏ پایدارترین لایه ی الکترونی را نشان می دهد و هرقلو بالاتر رود تراز انرژی لایه ی الکنرونی افزایش می پابد.(اطراف اتم حداکثر هفت لایه ی الکترونی مشاهد شده است.)

صفحه 31:
مشاهده نشان داده است که الکترون های موجود در یک لایه ی الکترونی؛گروه های کوچکتری نیز تشکیل می دهند.به هر یک از این گروه ها زیر لایه می/گویند. تعداد زیر لایه های هر لایه ی الکترونی را نیز مشخص می کند.برای مثال در لایه ی الکترولهح (7 دو زیر لایه وجود دارد.زیر لایه هارا با عددکوانتومی ربیتالی ( )مشخص میکنند.تمام اتم ها حداکثر می توانند4زیر لایه داشته باشند.زیرا تعداد زیر ‎a‏ ها از لایه ی 4 به بعدهمانند لایه ی قبل است.زیر لایه ها عبارتند ازازیر که عدد اوربوگال آن است و با نماد نشان داده می شود دارای تک خانه است.زبل لاتهأى دوم كه عدطأوربيتال آن است ویانماد نشان داده می شود و دارای سه خانه اسق‌ترلابه ی سوم ۵ عدد اوربیتال ان است و باتماد 1 نشان داده می شود و دارای پنج خانه امس و]زیر لایه ی آخر گه عدد اوربیتال آن است و بانماد نشان داده می .شود و دارای هفت خانه است ۳ ‏تشان می دهد از عنفین تا مثیت ان زار‎ ale ‏وه اراین ها می نواند شکل و تعداد اوربیتال ها را‎ 5 ‏کند.شکل اوربیتال موجود در ویر لایه ی کروی( زیر لایه ی‎ .دمبلی است

صفحه 32:
سومین عدد کوانتومی که عدد کوانتومی مغناطیسی([11 ) گفته می شود,جهت گیری اوربیتال سک جممع ده تا مثبت داراست.برای مر اشدءبلالقى فاد 1و ‎ie a Seales‏ اورسال و .برای(] ‎Jus‏ 5 ایر لایه عل< 27 است: اوربیتال یافت ۱ ‏ما‎ ee 0 710۲ -2-1 0 +1 +2 2 6 برای دادن آدرس اوربیتال ها به شیوه ی زیر عمل می ما ی شماره ی لابه الکترونی ‎“a 3‏ سس #زاندازه اوربيقال) (شكل اوربيتال) 4 | | جهت گیری اوربیتال آدرس زیر ‎a‏

صفحه 33:
با کمک گرفتن از سه عدد وا 3 به ترتیب:اندازه و شکل و جهت گیری اوربیتال های اتمی تعیین می شود اما بعد از مدتی نشان داده شد این سه عدد برای مشخص کردن آدرس یک الکترون در اتم کافی نیست با وجود قرار داشتن دو الکترون در یک اوربیتال.قطب های مغناطیسی الکترون دوم در برایر قطب های مغناطیسی ناهم نام رون اول قرار هی گیرد و شوط لازم بزای چنین ارات 05 ا اوربیتال آن است که الکنرون ها در دو جهت مخالف هم (یکی در جهت حرکت عقربه های ساعت و دیگری برخلاف انها)به دور محور خود دند از اين رو برای مشخص کردن جهت گردش الکترون هاءبه هر حالت یک عدد کوانتومی نسبت داده شد که به آن عدد کوانتومی مغناطبق آسپین ( . )می گویند.این عدد تنها دو مقدار 1 خش‌در جهتحرکتعقربم هاعساعتو براأعچرخش‌در خلاف ) .خواهدداشبإجهتعقريبه 1: اعت +1/2 -1/2 1۷: ssi sel, ‏5ع‎ Ash tT

صفحه 34:
در سالهای بعد این فیزیک دان با ارائه ی اصلی که طرد پائولی نام گرفت اظهار داشت:((هیج 9 که انم نمی تواند بیش از دو الکترون در خود جای دهد.)) 4 =) پائولی در بیان دیگری از اصل طرد پائولی می خوانیم؛((در یک اتم هیچ دو الکترونی نمی توان یافت که هر چهار عدد کوانتومی آنها ‎by y Nn‏ و ) باهم برابر باشد.یک نتیجه گیری مهم از این اصل ان است که در هر اوربیتال حداکثر دو .الکترون آن هم بااسپین مخالف قرار می گيرند

صفحه 35:
آرایش الکترونی مر 5ترایه صورت نوشتاری و نموداری نوشته و الکترونی .باویژگی های زیر را در آن مشخص کنید ۳17 n=3/1=0/m =+5/ m =0 م323 / 7ر222 / 14 لاي | — IN [NIN IN 14] لا

صفحه 36:
آرایش الکترونی اتم ای جدل کوانتومی انم به ما اين امکان را میدهد کم گیگ ار الکترون ها در اتم ها را تعبین کنیم.از انجا که الکترون ها همواره تمایل دارند تا در پایین ترین تراز انرژی قرار گیرند,بنابراین از پایین ترین تراز های انرژی شروع به پر شدن ور کل زونه رو نشان می دهد که پرشدن زیرلایه هایی که بیش از یک ][ 5 اترزی دارند به گونه ای اقا 55 انندا ذر هر اورییتال یک الکترون وارد می شود و اين کار تا نیمه دل لابه ادامه می باند.سنس زیرلایه ی نیمه پرشده شروع به کامل شدن می کند.به این قاعده»قاعده ی .هوند می گویند

صفحه 37:
اصل آثبا و جدول تناوبی عنصرها آگر رای رسم آرایش الکتروتی اتم عنصر های دیگر از ۱ هیدروژن شروع کنیم سپس یک به یک بر تعداد پروتون های درون 2 والکترون پیرامون آن بیفزایيم:به اين گوته‌انه عح ها کر از هبدروزن رابه ترتیب افزایش عدد ۳ ‎lied‏ دوه ی ذست یافتن از بک تم به انم دیگر ۳۳۱۱ .گذاری یا آفیا می گویند

صفحه 38:
PRK SS: ‎J‏ ار رشندن زیرلایم ها هميشه در یک لایه قبل بر و »زمانی شود که کامل بر شود. و42 ان که ‎ees‏ و کامل پر نشود ریی لایهی درلایه ی 4 پر ۳ ‏شنود ‏/ الک که به مت بالا فزار دابا 5 است ‎Gully ‏...و قرار گیزیش در الکتزون در اولویت ای‎ ‏الكترونى عناضر آخرين زیرلایه ای که پر می شود و بان کار‎ 2001 ‏تام می شود دسته ی آن عنصرز مى ناميم:براى عثال ‎0111١ ١‏ آلکترونی انم آزگون آخرین زیر ‎aS sl a‏ هس است:بس .دسته ی آين 9بصر ۲

جهت مطالعه ادامه متن، فایل را دریافت نمایید.
29,000 تومان