Справка об истории развития представлений о строении атома

«_____» _____________ 200___ г.

«Допущена к защите»

Заведующий кафедрой

«_____» _____________ 200___ г.

Научный руководитель:

Кандидат экономических наук, доцент

Мельников О.Н.

«_____» _____________ 200___ г.

Череповец, 2008 г.

Строение атома

Учебное пособие

Астрахань

УДК 546

ББК

Р98

Пособие содержит материал, а также варианты заданий, нацеливающих студентов на осознанную проработку фундаментальных основ химии.

Предназначено для студентов, изучающих дисциплины "Химия" и "Общая химия".

Ил. , табл. , библиогр.: назв.

Печатается по решению кафедры "Общая, неорганическая и аналитическая химия" (Протокол № от мая 2008 г.)

.

Рецензент: канд. хим. наук, доц. Старкова Н.Н.

Компьютерный набор и вёрстка: Бурманов А.А.

Учеб. пособие / Ю.И. Рябухин, Н.П. Огородникова / Астрахан. гос. техн. ун-т. – Астрахань, 2008. – 28 с.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Учение о строении атома и систематика химических элементов, рассматриваемые в данном пособии, являются необходимой основой для правильного понимания и предвидения свойств веществ, объяснения причин протекания химических процессов (в том числе и в живом организме).

Учебное пособие соответствует государственному образовательному стандарту высшего профессионального образования по химии по специальности "Физкультура и спорт", раздел "Основы строения вещества" которого предусматривает усвоение следующих понятий.

Электронная структура атомов.

Квантово-механическая модель атома.

Принцип Паули и правило Хунда.

Структура многоэлектронных атомо.

Систематика химических элементов.

Опыт работы со студентами, занимающимися по очной (открытой) форме обучения, показывает целесообразность объединения в единое учебное пособие лекционного материала, примеров решения типовых задач и контрольных вопросов и упражнений.

1. СТРОЕНИЕ АТОМА

Введение

И в сфере звёзд, и в облике планет

На атомы Вселенная крошится.

Все связи рвутся, всё в куски дробится,

Основы расшатались – и сейчас

Всё стало относительным для нас.

Д. Донн

Современные понятия химического элемента, атома и простого вещества, молекулы как совокупности химически связанных между собой атомов элементов сформировались сравнительно недавно. Но атомистическая теория строения материи – учение о том, что все вещества состоят из мельчайших частиц, – прошла долгий и трудный путь.

Догадки древних, основанные лишь на размышлениях, в принципе, не так уж далеки от нынешних представлений: существуют определённые типы атомов (химические элементы), которые могут по-разному соединяться друг с другом, давая огромное разнообразие веществ с несхожими свойствами. Такое учение было величайшим достижением человеческого разума. Очень образно об этом сказал американский физик, лауреат Нобелевской премии Ричард Фейман: "Если бы в результате какой-то мировой катастрофы все накопленные научные знания оказались бы уничтоженными, и к грядущим поколениям живых существ перешла бы только одна фраза, то какое утверждение, составленное из наименьшего количества слов, принесло бы наибольшую информацию ? Я считаю, что это – атомная гипотеза (можно назвать её не гипотезой, а фактом, но это ничего не меняет): все тела состоят из атомов – маленьких телец, которые находятся в беспрерывном движении, притягиваются на небольшом расстоянии, но отталкиваются, если один из них плотнее прижать к другому. В одной этой фразе … содержится невероятное количество информации о мире, стоит лишь приложить к ней немного воображения и чуть соображения".

Справка об истории развития представлений о строении атома

Ещё, быть может, каждый атом –

Вселенная, где сто планет;

Там – всё, что здесь, в объёме сжатом,

Но также то, чего здесь нет.

В. Брюсов

Понятие атома* как мельчайшей неделимой частицы материи возникло в древнеиндийских учениях и оформилось в V-II веках до н. э. в воззрениях греческих фило­софов-материалистов Левкиппа, Демокрита и Эпикура. Причём Эпикур указал на способность атомов взаимодействовать друг с другом. Затем в течение почти 18 столетий учение об атомном строении мира не получало развития.

Современное представление об атоме как наименьшей частице и носителе свойств химического элемента было высказано в 1661г. ирландским учёным Р. Бойлем, а затем в 1741г. развито гениальным русским учёным М. В. Ломоносовым, создавшим стройное атомно-молекулярное учение. Однако всеобщее признание это учение получило только в начале XIX века после утверждения в химии атомистики английского химика Дж. Дальтона. Именно он наполнил смутные атомистические воззрения древних мыслителей конкретным химическим содержанием. Опираясь на открытые к тому времени основные стехиометрические законы химии – кратных и объёмных отношений, эквивалентов, постоянства состава, сохранения массы и энергии, Авогадро, – Дальтон объяснил количественные соотношения, в которые вещества вступают в реакции друг с другом, и установил, что атомы одного и того же элемента имеют одинаковые свойства. Была введена важнейшая характеристика атома – атомная масса, относительные значения которой были установлены для ряда химических элементов. Однако атом по-прежнему считался недели­мой частицей.