Treść książki

Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
6
1.PODSTAWOWEPOJĘCIACHEMII.MASAATOMOWAICZĄSTECZKOWA
wodoruipowstajądwiecząsteczkichlorowodoru.Wynikastądponadto,żecząsteczki
chloruiwodoruzawierająconajmniejpodwaatomy.Podobniejednaobjętośćtlenu,
reagujączdwiemaobjętościamiwodoru,dajedwieobjętościparywodnej,coprowadzi
downiosku,żejednacząsteczkatlenu,reagujączdwiemacząsteczkamiwodoru,daje
dwiecząsteczkiwody.Cząsteczkatlenu,zktórejpowstajądwiecząsteczkiwody,musi
oczywiściezawieraćconajmniejdwaatomytlenu.
Koncepcjaatomuicząsteczkizostałaprzyjętatakżeprzezfizykę,którawdrugiej
połowieXIXw.dziękipracomRudolfaE.Clausiusa,JamesaC.MaxwellaiLudwiga
E.Boltzmannarozwinęłakinetycznąteorięgazów.NaprzełomieXIXiXXwiekufi-
zykadostarczyłateżbezpośrednichdowodówwskazującychnarealneistnienieatomów
icząsteczek.Pierwszymmocnymargumentemprzemawiającymzaziarnistąstrukturą
materiibyłateoriaruchówBrowna,podanaw1904r.niezależnieprzezMarianaSmo-
luchowskiegoiAlbertaEinsteina.Uczeniciwykazali,żechaotyczneruchydrobnych
cząstekzawiesinwcieczy(np.kuleczektłuszczuwkroplimleka)obserwowanepodmi-
kroskopemwynikiemstatystycznychfluktuacjidrgającychcząsteczekcieczy.Cząstka
zawiesinyjestwystawionananiesymetryczneuderzeniacząsteczekwody,któremogą
jejprzekazywaćniejednakowypędzróżnychstroniwymuszaćwtensposóbjejcha-
otycznyruch.Obecnieistnienieatomówicząsteczekpotwierdzonelicznymisposobami
nieulegażadnejwątpliwości.Narysunku1.1przedstawionoobrazpowierzchnipróbki
złotapokrytejnapylonąwarstewkążelaza,uzyskanyzapomocąmikroskoputunelowego.
Urządzenietopozwalanauzyskanieodwzorowaniapojedynczychatomóworazsposobu
ichrozmieszczenia.Zasadadziałaniamikroskoputunelowegozostanieprzedstawiona
wp.7.15.
1.3.JĄDROWYMODELATOMU
WedługpierwotnejkoncepcjiDaltona,utrzymującejsiędokońcaXIXw.,atommiał
stanowićjednostkęniepodzielną.Wieleodkryć,którezbiegłysięwlatachdziewięćdzie-
siątychtegożwieku,pozwoliłojednaknastwierdzenie,żeatomjesttworemzłożonym
oskomplikowanejstrukturze.
Najwcześniejpoznanymelementemskładowymatomubyłelektron,cząstkaobda-
rzonamasąniemal2000razymniejsząodmasyatomuwodoru,wykazującaujemny
ładunekelektryczny.Elektronzostałodkrytyprzyokazjibadańnadpromieniamika-
todowymi,emitowanymiwrurkachpróżniowychprzezujemnienaładowanąmetalową
katodę.Promieniete,aczkolwiekniewidocznedlaoka,działająnakliszęfotograficzną,
wywołująfluorescencjętakichsubstancji,jakcyjanoplatynianbarulubodpowiednio
przygotowanysiarczekcynku.Wpoluelektrycznymimagnetycznymulegająodchyle-
niuwsposób,któryświadczyotym,żestanowiąonestrumieńcząsteknaładowanych
ujemnie.Cząstkitenazywamyobecnieelektronami.BadaniaJosephaJ.Thomsonanad
zachowaniemsiępromienikatodowychwpolumagnetycznymielektrycznympozwoliły
w1897r.wyznaczyćstosunekładunkuelektrycznegoelektronuedojegomasym.Sto-
sunektenwynosie/m=1775881961·1011C·kg11iniezależyodmateriałukatodyani