منبع : شیمی عمومی 1
تالیف: دکتر احمد میر شکرائی
***3
فصل اول
ساختمان اتم
مقدمه
مهمترین نظریه های اتمی که در تاریخ علم به عنوان نقاط عطف پیشرفت علم شیمی محسوب می شوند عبارتند از :
نظریه اتمی یونان باستان یا نظریه اتمی دموکریت (460-370 ق.م)
نظریه اتمی دالتون (1803-1807 م)
نظریه اتمی رادرفورد (1909 م)
نظریه اتمی بور (1913 م)
نظریه اتمی مکانیک کوانتومی (شروردینجر) (1927 م)
***4
ساختمان اتم
نظریه اتمی یونان باستان :
تمام مواد موجود در طبیعت از ذراتی بسیار ریز و غیر قابل تقسیم به نام اتم تشکیل شده اند.
از تجمع این ذرات (اتم ها) مجموعه های پایداری بوجود می آید .
خواص این مجموعه ها به چگونگی تجمع، اندازه و شکل این اتم ها بستگی دارد
***5
نظریه اتمی دالتون (1807-1803)
عناصر از ذرات بسیار ریز و غیر قابل تقسیم به نام اتم تشکیل شده اند
تمام اتم های هر عنصر، جرم و خواص یکسانی دارند (اتم های عناصر مختلف با یکدیگر متفاوت اند)
هر ماده مرکب از تجمع اتم های مختلف حاصل می شوند و نسبت تجمع نسبتی ساده و ثابت است .
***6
•آزمایش رادرفورد
رادرفورد با تاباندن اشعه α (هسته اتم های هلیوم) به صفحه نازک طلا، مشاهده نمود.
99.5% ذرات بدون انحراف از صفحه عبور می کنند .
0.005% ذرات ضمن عبور به سمت خارج از هسته منحرف می شوند
تعداد بسیار ناچیزی از ذرات در امتداد اولیه باز می گردند
***7
مدل اتمی رادر فورد
رادرفورد براساس مشاهدات خود مدل اتمی زیر را پیشنهاد کرد :
اتم دارای هسته بسیار کوچکی است که قسمت عمده جرم و تمام بار مثبت اتم در آن قرار دارد .
هر اتم به تعداد بارهای مثبت، الکترون دارد که در اطراف هسته و با فاصله بسیار زیاد از آن در حال حرکت هستند .
***8
نظریه اتمی بور
بور برای توجیه طیف اتمی هیدروژن، مدلی به شرح زیر برای اتم هیدروژن پیشنهاد کرد :
الکترون اتم هیدروژن در مدارهای دایره ای معینی به دور هسته در حال حرکت هستند.
تا زمانی که بر روی یکی از این مدارها در حرکت است اتم نوری منتشر نمی کند .
گشتاور زاویه ای الکترون بر روی هر مدار مساوی h/2п است،.
الکترون اتم هیدروژن می تواند از یک مدار (حالت مجاز) به مدار دیگر (حالت مجاز دیگر) منتقل شود و دراثر این انتقال انرژی مبادله می گردد.
***9
نظریه مکانیک کوانتومی (شرودینچر)
بور شعاع مدار حرکت و سرعت الکترون را محاسبه کرد .
براساس اصل عدم قطعیت هایزنبرگ این امر امکان پذیر نیست.
بنابراین نظریه اتمی بور رد شد .
***10
شرودینجر با پذیرش ؛
بخشی از نظریه اتمی بور، نظریه موجی دوبروی و کوانتایی بودن انرژی در سیستم های مقید،
با بکارگیری مکانیک موجی، معادله ای دیفرانسیلی بدست آورد ،
که از حل آن ،تابع موجی بد ست می آید که می تواند رفتار الکترون ها را در اتم توصیف کند .