Comments 40
Это школьные уроки на ГТ?
<Зануда> Фразы "сканирующий туннельный микроскоп" и "мутную природу квантовой механики" намекают таки на научпоп. </Зануда>
Буквально пару недель назад, спросили на работе: типа, почему мы не можем реактор холодного синтеза аля сердце Железного Человека?? Вопросы: чем отличается кислород от углерода, строение атома, валентные электроны, изотопы, протоны и нейтроны вызвали приводят народ в замешательство. Даже, вопрос: почему KOH нужно добавлять больше, чем NaOH, для нейтрализации pH загустителя в ЛКМ (при висящей таблице Менделеева на стене в производственной лаборатории) вызывает ступор. Помаленьку просвещаю народ за обедом, чтоб лучше переваривалось \0/
«А вот вам ещё вопрос, который мог возникнуть при изучении рис. 2»
Это не вопрос. Вопрос почему и как электроны этой «серой» области взаимодействуют с электронами другой «серой» области таким образом, что появившееся взаимодействует влияет на ядра так, что они отталкиваются?
Это не вопрос. Вопрос почему и как электроны этой «серой» области взаимодействуют с электронами другой «серой» области таким образом, что появившееся взаимодействует влияет на ядра так, что они отталкиваются?
Это не ответ. Вопрос — как именно и почему это происходит?
Вроде как уже предполагается, что носителем гравитонов является искривление пространства. И вроде как известно, что на малых размерах, сравнимых с атомов, гравитация не работает, но почему? Как именно работает слабое взаимодействие? Кто его носитель? Наука пока ищет ответы.
Вроде как уже предполагается, что носителем гравитонов является искривление пространства. И вроде как известно, что на малых размерах, сравнимых с атомов, гравитация не работает, но почему? Как именно работает слабое взаимодействие? Кто его носитель? Наука пока ищет ответы.
Носители слабого взаимодействия — W и Z бозоны, их уже нашли. Но слабое тут ни при чем, вам правильно дали ссылку на обменное взаимодействие. Оно является следствием принципа запрета паули, антисимметричности волновых функций частиц с полуцелым спином относительно перестановки.
Если по простому в результате этого принципа электроны большую часть времени будут находиться между атомами, соответственно создавая некую неоднородность распределения заряда. И атомы будут притягиваться. Прочитайте про механизм образования ковалентной связи.
disclaimer: не понимаю, но знаю что это не так (как вы написали) а вот так.
Если попробовать передать сложное явление, многоуровневое, простой картинкой, то можно здорово пролететь в понимании, лучше иногда вообще не придумывать понятное, а воспринимать только цифры и логику.
«Более реалистичный атом», есть лишь примерно понятный уровень абстракции, как картина Пабло Пикассо.
Есть картинки с восьмёрками, энергетическими уровнями и так далее. Электрон не есть в одном месте.
«Более реалистичный атом», есть лишь примерно понятный уровень абстракции, как картина Пабло Пикассо.
Есть картинки с восьмёрками, энергетическими уровнями и так далее. Электрон не есть в одном месте.
Возможно, глупый вопрос, но я спрошу :)
Почему атом электрически нейтрален? Положительный заряд в центре, отрицательный снаружи. По макро-логике должен получится отрицательно заряженный объект.
Почему атом электрически нейтрален? Положительный заряд в центре, отрицательный снаружи. По макро-логике должен получится отрицательно заряженный объект.
Возможно, сейчас на чересчур обывательском уровне поясню, но все же.
Электронные оболочки атома симметричны относительно ядра, а это значит, что если у нас есть удаленный объект, и мы рассекаем атом плоскостью, проходящей через ядро и перпендикулярной вектору на этот удаленный объект, то относительно этой плоскости «полусфера» электронных оболочек, находящаяся ближе чем ядро к удаленному объекту, будет вносить больший вклад в отрицательный заряд, чем половина заряда ядра, но, в то же время, вторая «полусфера» будет вносить настолько же меньший отрицательный заряд, вот и получим нулевой заряд на выходе.
Электронные оболочки атома симметричны относительно ядра, а это значит, что если у нас есть удаленный объект, и мы рассекаем атом плоскостью, проходящей через ядро и перпендикулярной вектору на этот удаленный объект, то относительно этой плоскости «полусфера» электронных оболочек, находящаяся ближе чем ядро к удаленному объекту, будет вносить больший вклад в отрицательный заряд, чем половина заряда ядра, но, в то же время, вторая «полусфера» будет вносить настолько же меньший отрицательный заряд, вот и получим нулевой заряд на выходе.
Я может не очень понял, электронная оболочка это электроны на орбите? Но это означает, что количество электронов должно быть четным, чтобы полусферы могли друг друга компенсировать?
Да, очень условно электронная оболочка — это совокупность электронов. Электронов может быть и нечётное количество. Но оно равно числу протонов в ядре.
А как тогда две «полусферы» могут друг друга компенсировать, при нечетном количестве электронов?
Пример с полусферами неудачен. Электрон не локализован где-то в пространстве, его поведение описывается волновой функцией, квадрат которой — плотность вероятности обнаружить электрон в какой-либо точке пространства. Иными словами вся совокупность электронов равномерно «размазана» вокруг ядра симметрично.
В каждый дискретный момент времени атом не является нейтральным, а представляет собой очень-очень маленький диполь, очень быстро меняющий вектор :-D. Но в СРЕДНЕМ (по времени) атом нейтрален, если интегрировать от — до + бесконечности.
Перевод лекции для прогулявших физику в средней школе?
Довольно интересно. Освежить знания чтобы, например, точнее рассказать об окружающем мире самому младшему поколению. Со школы многое забылось.
Скажите, вы специально «забыли» мой пароль и затруднили процедуру входа, чтобы я не смог написать критический комментарий?
1) Соль — это не молекулярное соединение, а ионное, состоит из ионов Na+ и Сl-.
2) Говорить о типах атомов надо очень осторожно. Химический элемент — это абстрактное понятие, характеризующее совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра. Однако типов атомов существенно больше, чем химических элементов, так как есть изотопы, отличающиеся разным количеством нейтронов.
3) Как бы ни был мал размер электрона, он, тем не менее, измерим.
4) Понятие «химия» к атому неприменимо, хотя применимо к абстракции «химический элемент» (как совокупности соединений, которые могут быть этим элементом образованы, так, например, можно вести речь о химии хлора, имея в виду, молекулярный хлор, хлориды, гипохлориты, хлориты, хлораты и перхлораты), как бы это не было парадоксально. Применять понятие «химия» можно только к той частице, которая сохраняет свойства вещества. Атом водорода не составляет никакого вещества, точно так же, как не составляют вещества подавляющее большинство других атомов (за исключением, пожалуй, благородных газов). Свойства вещества сохраняют молекулы (H2, S8, P4, -(CН=СН(СН3))n-) и кристаллы, как ионные, так и металлические.
1) Соль — это не молекулярное соединение, а ионное, состоит из ионов Na+ и Сl-.
2) Говорить о типах атомов надо очень осторожно. Химический элемент — это абстрактное понятие, характеризующее совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра. Однако типов атомов существенно больше, чем химических элементов, так как есть изотопы, отличающиеся разным количеством нейтронов.
3) Как бы ни был мал размер электрона, он, тем не менее, измерим.
4) Понятие «химия» к атому неприменимо, хотя применимо к абстракции «химический элемент» (как совокупности соединений, которые могут быть этим элементом образованы, так, например, можно вести речь о химии хлора, имея в виду, молекулярный хлор, хлориды, гипохлориты, хлориты, хлораты и перхлораты), как бы это не было парадоксально. Применять понятие «химия» можно только к той частице, которая сохраняет свойства вещества. Атом водорода не составляет никакого вещества, точно так же, как не составляют вещества подавляющее большинство других атомов (за исключением, пожалуй, благородных газов). Свойства вещества сохраняют молекулы (H2, S8, P4, -(CН=СН(СН3))n-) и кристаллы, как ионные, так и металлические.
1) В газовой фазе соль «молекулярна», как и (некоторые?) металлы см. например обсуждение (там даже была какая то ссылка на исследование но она издохла)
3) насколько известно, пока то у электрона не обнаружили внутренней структуры (я не знаю может ли она вообще у него быть), соответственно и размер для него неопределим — сколько намеряете столько и получится.
3) насколько известно, пока то у электрона не обнаружили внутренней структуры (я не знаю может ли она вообще у него быть), соответственно и размер для него неопределим — сколько намеряете столько и получится.
1) Молекулярна, только, пардон, это уже не столовая соль, о которой идёт речь в статье.
2) мне не очень понятен этот тезис.
2) мне не очень понятен этот тезис.
Хм, тогда мне не понятно что вы имели ввиду под
3) Как бы ни был мал размер электрона, он, тем не менее, измерим.
То, что размеры электрона поддаются измерению имеющимися в распоряжении способами.
А они у него есть, эти размеры?
В пределах неопределённости Гейзенберга — конечно.
т.е., охладив єлектрон достаточно сильно, его размерам можно придать почти произвольное значение, ну или по крайней мере «раздуть» его до размеров аппарата. Не уверен, что обычный человек спрашивая о размерах имеет ввиду под размерами это.
P.S. Конечно же, есть и атомные кристаллы. Но их свойства не имеют ничего общего со свойствами изолированных атомов.
«Оказывается, на все эти вопросы лучше всего отвечать, начав с первого: из чего состоят атомы? »
Первым вопросом должен быть: «как образуются атомы?» Ответ на него определяет ответы на остальные вопросы.
Атомы разных химических элементов образуются при слиянии разного количества протонов и нейтронов в системы (ядра атомов) — представителей атомной формы организации материи. Исключением служит самый простой и лёгкий атом — водород, его ядром является протон. А в сочетании с одним или двумя нейтронами протон образует изотопы водорода.
Положительно заряженные протоны в атомах удерживаются благодаря ядерным силам (сильному взаимодействию) — их обмену пи-мезонами с нейтронами ядра. При испускании пи-мезона (пиона) протон превращается в нейтрон, а поглощающий пи-мезон нейтрон превращается в протон.
Поэтому на вопросы можно ответить так:
«1. Из чего состоят атомы?»
Атомы в первую очередь состоят из разного количества протонов и нейтронов (нуклонов), поскольку образуются из них, исключая атом водорода. И так как эти первичные атомы (ядра атомов) имеют положительный электрический заряд, то после своего остывания они могут окружить себя отрицательно заряженными электронами — в том же количестве, сколько имеется в атоме протонов. Так образуются электрически нейтральные атомы.
«2. В чём смысл атомного номера?»
В том, что атомный номер определён количеством протонов, входящих в состав атома.
«3. Каков главный источник различий в химическом поведении атомов разных элементов?»
Это количество протонов в атоме. Оно задаёт не только общее число электронов в электрически нейтральных атомах, но и форму их орбит, и число электронов на орбитах. Когда заполняется электронами ближняя орбита, а положительный заряд атома ещё не скомпенсирован, то следующие электроны размещаются на новой дальней орбите. И если на ней размещается всего лишь один или два электрона, то такому нейтральному атому легче их отдать при взаимодействии с другим атомом, у которого на внешней орбите, наоборот, есть одно или два места, свободных от электронов. Поэтому первый атом имеет химические свойства, например, металла, а второй — свойства окислителя. «Лишние» электроны для первого атома становятся общими для него самого и для атома с «недостающими» электронами. Обмениваясь ими, эти атомы объединяются в молекулу — более масштабную систему, которая представляет собой новую форму организации материи.
«4. До какой степени разные атомы одного элемента схожи между собой?»
Разные атомы одного хим.элемента — это разные изотопы данного элемента, то есть атомы с одним и тем же числом протонов, но разные по числу нейтронов в атомах. Химические свойства их схожи, но у них разный вес. Изотопам тяжёлых атомов присуща радиоактивность — распад их нейтронов с испусканием радиоактивных частиц.
«5. Как части атома удерживаются вместе?»
Нуклоны (протоны и нейтроны) в атоме удерживаются путём обмена пи-мезонами — носителями ядерных сил. Положительно заряженное ядро атома удерживается вместе с отрицательно заряженными электронами благодаря действию электромагнитных сил.
«6. Почему атомы удерживаются вместе и образуют молекулы?»
Благодаря обмену общими электронами, как было сказано в ответе на третий вопрос. Как образуются атомы — системы нуклонов, так образуются и молекулы — системы атомов. Так образуются вообще все представители своих форм организации материи, что выражается в общем законе эволюции.
Прошу извинить за возможные ошибки и за отличия в формулировках от традиционно принятых в физике.
Первым вопросом должен быть: «как образуются атомы?» Ответ на него определяет ответы на остальные вопросы.
Атомы разных химических элементов образуются при слиянии разного количества протонов и нейтронов в системы (ядра атомов) — представителей атомной формы организации материи. Исключением служит самый простой и лёгкий атом — водород, его ядром является протон. А в сочетании с одним или двумя нейтронами протон образует изотопы водорода.
Положительно заряженные протоны в атомах удерживаются благодаря ядерным силам (сильному взаимодействию) — их обмену пи-мезонами с нейтронами ядра. При испускании пи-мезона (пиона) протон превращается в нейтрон, а поглощающий пи-мезон нейтрон превращается в протон.
Поэтому на вопросы можно ответить так:
«1. Из чего состоят атомы?»
Атомы в первую очередь состоят из разного количества протонов и нейтронов (нуклонов), поскольку образуются из них, исключая атом водорода. И так как эти первичные атомы (ядра атомов) имеют положительный электрический заряд, то после своего остывания они могут окружить себя отрицательно заряженными электронами — в том же количестве, сколько имеется в атоме протонов. Так образуются электрически нейтральные атомы.
«2. В чём смысл атомного номера?»
В том, что атомный номер определён количеством протонов, входящих в состав атома.
«3. Каков главный источник различий в химическом поведении атомов разных элементов?»
Это количество протонов в атоме. Оно задаёт не только общее число электронов в электрически нейтральных атомах, но и форму их орбит, и число электронов на орбитах. Когда заполняется электронами ближняя орбита, а положительный заряд атома ещё не скомпенсирован, то следующие электроны размещаются на новой дальней орбите. И если на ней размещается всего лишь один или два электрона, то такому нейтральному атому легче их отдать при взаимодействии с другим атомом, у которого на внешней орбите, наоборот, есть одно или два места, свободных от электронов. Поэтому первый атом имеет химические свойства, например, металла, а второй — свойства окислителя. «Лишние» электроны для первого атома становятся общими для него самого и для атома с «недостающими» электронами. Обмениваясь ими, эти атомы объединяются в молекулу — более масштабную систему, которая представляет собой новую форму организации материи.
«4. До какой степени разные атомы одного элемента схожи между собой?»
Разные атомы одного хим.элемента — это разные изотопы данного элемента, то есть атомы с одним и тем же числом протонов, но разные по числу нейтронов в атомах. Химические свойства их схожи, но у них разный вес. Изотопам тяжёлых атомов присуща радиоактивность — распад их нейтронов с испусканием радиоактивных частиц.
«5. Как части атома удерживаются вместе?»
Нуклоны (протоны и нейтроны) в атоме удерживаются путём обмена пи-мезонами — носителями ядерных сил. Положительно заряженное ядро атома удерживается вместе с отрицательно заряженными электронами благодаря действию электромагнитных сил.
«6. Почему атомы удерживаются вместе и образуют молекулы?»
Благодаря обмену общими электронами, как было сказано в ответе на третий вопрос. Как образуются атомы — системы нуклонов, так образуются и молекулы — системы атомов. Так образуются вообще все представители своих форм организации материи, что выражается в общем законе эволюции.
Прошу извинить за возможные ошибки и за отличия в формулировках от традиционно принятых в физике.
UFO just landed and posted this here
хотелось-бы узнать как с точки зрения квантмеха объясняется заполнение s/p/d/f орбиталей, перескоки электронов меджу ними
Электрон это скорее не масяпусенький шарик, а облако. Очень хорошая модель — солитоны. Уединенные волны, обладающие свойствами и волны, и частицы. Только солитоны не 2D, а 3D.
Нам промыли голову Фурье разложениями по синусам. А ведь синусы — это функция, определенная на бесконечности, что есть нонсенс для реальных частиц. Солитоны описываются на базисе функций, сильно подающих с расстоянием.
Нам промыли голову Фурье разложениями по синусам. А ведь синусы — это функция, определенная на бесконечности, что есть нонсенс для реальных частиц. Солитоны описываются на базисе функций, сильно подающих с расстоянием.
Sign up to leave a comment.
Атомы: строительные блоки молекул