ოქროს ატომური სტრუქტურა

ოქრო პირველი ლითონი იყო, რომელიც საყოველთაოდ ცნობილი იყო ადამიანისთვის, რადგან ის ბუნებრივ მდგომარეობაში არსებობს და მისი პოვნა შესაძლებელია როგორც ყვითელი მუწუკები მდინარის კალაპოტებში. ეგვიპტელებმა ოქროს მოპოვება დაიწყეს ჩვენს წელთაღრიცხვამდე 2000 წელს. საუკუნეების განმავლობაში ალქიმიკოსები ცდილობდნენ სხვა ლითონები, როგორიცაა ტყვია ან სპილენძი, ოქროდ გადაექციათ. თუ ალქიმიკოსებს ესმოდათ ქიმიური რეაქტიულობა და ოქროს ატომური სტრუქტურა, ისინი მიხვდებოდნენ, რომ მათი ძალისხმევა უშედეგო იყო.

ოქრო არის გარდამავალი ლითონი მე -11 ჯგუფში, პერიოდული სისტემის მე -6 პერიოდი. მისი სახელი ძველი ინგლისური სიტყვადან არის geolo (ყვითელი), მაგრამ მისი სახელია სიმბოლო, აუ, ლათინური სიტყვაა ოქროსგან, aurum.

ალქიმიკოსების მრავალი მცდელობის მიუხედავად, მათმა ექსპერიმენტებმა ჩაიშალა. ოქრო შედარებით არარეაქტიული. იგი დაიშლება აზოტისა და მარილმჟავას ნარევში, ხსნარი, რომელიც ცნობილია როგორც aqua regia. (ისტორიული ცნობა: ნობელის პრემიის ლაურეატის რამდენიმე მეცნიერმა დაითხოვა მედლები აკვა-რეგიაში, ნაცისტური რეჟიმის დროს კონფისკაციის თავიდან ასაცილებლად).

ოქროს ატომური სტრუქტურის გასაგებად საჭიროა ატომური სტრუქტურის ზოგადი გაგება. მე -20 საუკუნის დასაწყისში დანიელმა მეცნიერმა ნილს ბორმა შემოგვთავაზა ატომების სტრუქტურის მარტივი მოდელი, რომელიც შესაფერისი იქნება ოქროს ატომური სტრუქტურის წარმოსადგენად. (ისტორიული შენიშვნა: მეორე მსოფლიო ომის დროს ნილს ბორმა დამალა გახსნილი ოქროს ნობელის ლითონები თავის ლაბორატორიაში.)

ზოგადად, ა ბირთვი დადებითად დამუხტულია ატომის ცენტრი პროტონისა და ნეიტრონის შემცველობით. პროტონებსა და ნეიტრონებს ერთობლივად ნუკლეონებს უწოდებენ. ატომის მესამე ძირითადი სუბატომური ნაწილაკი, ელექტრონები, ბირთვის გარეთ მდებარეობს.

ა პროტონი არის სუბატომიური ნაწილაკი, მასა 1,67 x 10^-24 გრამი, განისაზღვრება, როგორც 1 ატომური მასის ერთეული, და აქვს დადებითი მუხტი, +1. ეს არის ბირთვში პროტონის რაოდენობა, რომელიც განსაზღვრავს ელემენტს; მაგალითად, ორი პროტონის მქონე ელემენტი იქნება ჰელიუმი. პროტონის რაოდენობის შეცვლა ბირთვში, ელემენტის იდენტურობა ცვლილებები.

ა ნეიტრონი არის სუბატომიური ნაწილაკი, მასით 1,67 x 10^-24 გრამი, განსაზღვრული, როგორც 1 ატომური მასის ერთეული, და აქვს ნეიტრალური მუხტი. როგორც ბირთვში ნეიტრონების რაოდენობა იცვლება, ელემენტის ვინაობა იგივე რჩება. ბირთვში ნეიტრონების რაოდენობის ცვლილება აღნიშნავს იგივე ელემენტის იზოტოპს.

ელექტრონები ბირთვს გარეთ არიან და აქვთ უარყოფითი მუხტი, –1. მათი მასა იმდენად მცირეა, რომ უმნიშვნელოდ ითვლება.

ნილს ბორმა შემოგვთავაზა, რომ ელექტრონები ბირთვის გარეთა მხარეს იმოძრავებენ ბილიკებით, რომლებსაც ორბიტები ეწოდება. ბორმა დაადგინა, რომ ეს ორბიტალები შემთხვევითი არ არის და ეს განსაზღვრული დონე ნიშნავს, თუ რამდენად შორს არის ბირთვიდან ელექტრონები.

ატომური სტრუქტურის ძირითადი გაგებით, ოქროს ატომის ვიზუალიზაცია შეიძლება.

შეგახსენებთ, რომ პროტონის რაოდენობა განსაზღვრავს ელემენტის იდენტურობას. ოქრო აქვს 79 პროტონი მის ბირთვში. პერიოდულ ცხრილზე ატომური რიცხვი, ჩვეულებრივ, ამ ელემენტის სიმბოლოს ზემოთ მდებარე რიცხვი, შეესაბამება ამ ელემენტის პროტონის რაოდენობას.

ნეიტრონების რაოდენობა რომ იპოვოთ, იპოვნეთ ამ ელემენტის ატომური მასა (ჩვეულებრივ მდებარეობს სიმბოლოს ქვემოთ). ოქროს მასა 197 ატომური მასის ერთეულია. ატომური მასიდან გამოვაკლოთ პროტონის რაოდენობა. ოქროსთვის 197 - 79 = 118. ოქროს აქვს 118 ნეიტრონი.

ოქროს ბირთვი შეიცავს 79 პროტონს და 118 ნეიტრონს. დამატებითი ნეიტრონები ამცირებენ დადებითად დამუხტულ პროტონებს შორის მოგერიებას. ბირთვული ძალები აერთიანებს ბირთვს.

ოქრო ასევე აქვს 79 უარყოფითად დამუხტული ელექტრონები; ეს დააბალანსებს დადებითად დამუხტულ 79 პროტონს. ეს ელექტრონები იარსებებს განსაზღვრულ ორბიტალებში ბირთვის გარშემო. თითოეულ ორბიტალს შეუძლია შეინახოს გარკვეული რაოდენობის ელექტრონი.

ოქრო, პერიოდულ ცხრილში მე -6 პერიოდში, აქვს ექვსი ენერგიის დონე. 79 ელექტრონი შეავსებს ორბიტალებს ამ ენერგეტიკულ დონეებში თითოეული ორბიტალის ოდენობის შესაბამისად. პირველიდან მეექვსე ენერგიის დონიდან, ელექტრონების რაოდენობა, რომლებიც ჯდება თითოეულ ენერგეტიკულ დონეზე, შეიძლება გამოითვალოს 2n გამოყენებით², სადაც n არის ენერგიის დონე.

2n- ის გამოყენება² პირველი ენერგიის დონე, n = 1, არის 2 (1)²; ან მასში შეიძლება 2 ელექტრონი იყოს. ენერგიის პირველ ექვს დონეს, შესაბამისად, 2, 8, 18, 32, 50 და 72 ელექტრონი იტევს. ოქრო, რომელიც ელექტრონების შევსების ანომალიაა, შეავსებს დონეებს ყველაზე დაბალი ენერგიის დონიდან და ელექტრონების რაოდენობაა 2, 8, 18, 32, 18 და 1. დიაგრამა შეიძლება შეიქმნას ექვსი კონცენტრული წრით ბირთვის გარშემო, და თითოეულ ბეჭედში ელექტრონების ზემოთა რაოდენობა.