最終的に化学元素になる既知のすべての物質の小さな単位は、原子という用語に分類されます。大きさは約100ピコメートル。原子の質量のほとんどは原子核によるものです。原子は、中性子と陽子を持つ原子核 (中央または中央) で構成されており、負の電荷を持つ電子が原子核の周りを回っています。
量子力学の性質上、原子のさまざまな特性を完全に予測できる画像はありません。物理学者は、原子の相補的な画像または異なる画像を使用して、原子のさまざまな特性を説明したに違いありません。原子核を周回するとき、原子内の電子は粒子のように振る舞います。他の場所では、電子も原子核の周りを移動する波のように振る舞います。軌道と呼ばれるこのような波形は、個々の電子の分布を表します。原子の挙動や性質は、これらの軌道特性に強く影響され、その化学的性質はシェルと呼ばれる軌道のグループによって決定されます。
電荷がない場合、中性子は電子雲や原子核に反発されないため、原子の構造を研究するための便利なツールになります。原子には異なる数のサブユニット粒子が存在するため、異なる原子に対して異なる特性を持っています。
これが、さまざまな要素の独自の特性の理由です。
原子構造の基本用語
<オール> 原子番号 :これは、原子の最も重要な特性の 1 つです (通常、文字 Z で示されます)。これは、核内の正電荷または陽子の単位数として表すことができます。
原子量 :中性子は、原子の質量の主な理由であり、その数を変更することによって同じに影響を与えることができますが、その化学的性質には影響しません.したがって、4 つの陽子と 4 つの中性子を持つ原子核は、4 つの陽子と 8 つの中性子を持つ原子核と同じ化学的性質を持ちますが、2 つの質量は異なります。
電子 :J.J.トムソンは 1897 年に原子核に電子が存在することを初めて発見し、近代科学の始まりを示しました。原子の性質の多くは、存在する電子の数と配置に依存します。電子の質量は 9.1*10-31kg です。
プロトン :陽子は、1919 年にサー アーネスト ラザフォードによって最初に発見されました。陽子は同じ電荷を持ちますが、電子と反対です。陽子の質量は 1.67*10-27kg です。
ニュートロン :中性子は原子核で見つかった別の種類の粒子で、英国の物理学者であるジェームズ チャドウィック卿によって発見されました。中性子は電荷を持たず、陽子と同じ質量を持っています。
核 :陽子と中性子は、同じような質量を持ち、電子よりもはるかに重い原子核の基本構成要素です。どちらも固有の磁場を持っています。核のより正確な表現は、陽子と中性子の周りに群がる何百ものさまざまな種類の粒子で満たされた沸騰した大釜です。
軌道とエネルギー レベル :電子は原子核から任意の距離に存在することはできません。彼らは、許可された軌道として知られている特定の領域にのみ住むことができます。軌道上の電子の角運動量は、量子世界の他のすべてのものと同様に必要です。
電子殻 :シェルは、同じ n 値を持つすべての軌道で構成されています。さまざまなスピン率と軌道の向き、および電子スピンの向きに対応するサブシェルが、各シェル内に存在する場合があります。一般に、シェルが核から離れているほど、より多くのサブシェルがあります。
原子軌道 :半規則的に電子が殻準位と副殻準位に満たされています。電子は第 2 レベルの s サブシェルに移動し、第 1 シェル レベル (サブシェルのみ) を満たした後、p サブシェルに移動します。
原子結合 :原子の外殻電子は、3 つの異なる方法で結合を形成できます。ある原子から別の原子に電子を移動することができます。電子は、近接した原子間で共有できます。
原子の電子配置
s、p、d、および f 軌道の電子を埋めるために、さまざまな原理が使用されます。
<オール> アウフバウの原理 :電子は、軌道のエネルギーの増加する方法で満たされる必要があります:低エネルギー準位が最初に満たされ、次に高エネルギー準位が満たされる必要があります。エネルギーの望ましい順序は、1 秒、2 秒、2 秒、3 秒、3 秒、4 秒、3 秒です。
パウリの排除 :2 つの電子が同じ 4 つの量子数を持つことはできず、反対のスピンを持つ電子は同じエネルギー状態に置かれる可能性があると述べています。
フンドの法則 :この規則は、縮退軌道と呼ばれる同一のエネルギー軌道を満たす場合、すべての縮退軌道は最初に単独で満たされ、次に対になる必要があることを示しています。
結論
最終的に化学元素になる通常の物質のすべての単位は、原子と呼ばれます。大きさは約100ピコメートル。原子の質量のほとんどは原子核によるものです。原子は陽子と中性子を持つ原子核で構成されており、電子は負の電荷を持ち、原子核の周りを回っています。原子には異なる数のサブユニット粒子が存在するため、異なる原子に対して異なる特性を持っています。これが、さまざまな要素の独自の特性の理由です。
電子を軌道に入れるには、アウフバウの原理、パウリの排他原理、フントの法則の 3 つの規則が使用されます。
