Атомная масса. Её истинный физический смысл.
Что такое атомная масса?
Согласно современным научным представлениям все вещества состоят из атомов.
Атом – это минимальное количество вещества, обладающее его химическими свойствами.
Как выглядит атом? Принято считать, что он представляет собой довольно плотный шарик со сложной структурой. Планетарная модель атома предполагает, что в центре атома находится плотное и тяжелое, положительно заряженное ядро, вокруг которого вращаются электронные облака (отрицательно заряженные) на различных орбитальных (энергетических) уровнях.
Ядро, в свою очередь, состоит из нуклонов (протонов и нейтронов), которые и составляют основную массу атома (около 99%).
Однако такая модель строения атома, разделяющая его на положительные и отрицательные составляющие, слишком сложна, громоздка и весьма противоречива. Например, неясно, почему отрицательные электроны не падают на положительное ядро, а вращаются вокруг него с бешеной скоростью? И какая сила удерживает в крохотном ядре положительно заряженные протоны?
Кроме того, при изучении его составляющих выясняется, что и они имеют сложные структуры, изучение которых уходит куда-то в дурную бесконечность, не имеющую никакого смысла.
И мне пришла в голову идея отказаться от полярной модели атома, а рассматривать его как элемент множества, составляющего химическое вещество.
Такой подход значительно упрощает математическую модель атома и позволяет избавиться от множества искусственно созданных противоречий.
Мы не будем рассматривать атомы как отдельные «шарики». Вещество (будь то газ, жидкость или твердое тело) – это довольно однородная масса. И нам нет нужды разбивать его на какие-то элементарные «первокирпичики».
Физические (а также биологические – на определенном уровне развития) свойства вещества определяются химическими элементами, из которых оно состоит.
Химический элемент – это множество довольно однородных (похожих по своим свойствам) атомов. Здесь можно провести аналогию с видами животных или растений в биологии. Например, есть вид приматы, который включает в себя множество обезьян.
Различные подвиды и популяции аналогичны изотопам химических элементов.
Что же является основной, определяющей характеристикой атома, от которой зависят его химические свойства? Это атомная масса! И это неудивительно, ведь известная всем периодическая таблица химических элементов Менделеева построена именно по этому принципу. Именно масса атома определяет её химические свойства!
Что такое атомная масса? Это константа, которая задаёт силу притяжения ядра. Здесь хороша аналогия с гравитационным ускорением планеты. У каждого небесного тела есть своя гравитационная характеристика, которая и задает её свойства (размер, плотность, массу, температуру, положение в пространстве относительно других тел и т.д.). У Земли это число g = 9,80665 м/с.
Каждый атом представляет собой некую индивидуальность, обладающую элементарным сознанием, т.е. возможностью некоего выбора. Не надо смеяться или закатывать глазки, это не имеет ничего общего с мистикой или религией! Это всего-навсего природное свойство, физический закон, лежащий в основе саморазвития материи.
Выбор этот состоит в том, чтобы взять вещество себе (эгоизм) или отдать от себя (альтруизм). Та частица, которая отдаёт больше, чем получает, считается положительно заряженной. Та, которая больше получает, чем отдаёт – отрицательно заряженной. И наконец, та частица, которая соблюдает некую гармонию с окружающим миром, воспринимается как электрически нейтральная.
Если посмотреть на таблицу Менделеева, то мы видим, что химические элементы в ней расположены в некой периодической последовательности. С возрастанием атомной массы увеличивается и сложность строения атома и его валентность, т.е. способность вступать в различные сложные химические соединения. Но при достижении некоего предела начинается новый период химической таблицы. И вещество напоминает по своим свойствам элемент из верхней строчки таблицы, но уже на другом – более высоком и сложном атомном уровне. Такие вертикальные ряды в таблице Менделеева имеют свои названия (например, галогены, щелочноземельные металлы и т.д.).
Т.е. усложнение строения вещества происходит как бы по расширяющейся спирали, на каждом витке которого есть похожие, резко разграниченные периоды развития. Переход от одного уровня к другому происходит скачкообразно, квантово. Именно это и служит причиной разнообразия и сложности строения материи и определяет законы её эволюции.
Продолжение следует…
Комментарии
просто я пытаюсь доказать (в тех 10% текста), что она отчасти похожа на... физику (что весьма и весьма спорно)
"Атом – это минимальное количество вещества, обладающее его химическими свойствами" вообще то это определение молекулы:)"
Если бы вы были химиком, то вы бы знали, что свойство вещества определяет только достаточное его количество - чем меньше количество вещества, тем сильнее его свойства отличаются от достаточного количества. Простейший пример - нет смысла говорить о растворимости вещества, которое представлено несколькими молекулами или атомами. То же касается температур плавления и кипения, прочности, теплопроводности, теплоемкости, активности и т.п.
Школьные догмы - далеко не правда. Тем не менее определение молекулы именно таково, как вы захотели определить атом.
Химия начинается с простейших реакций неорганических веществ, а школьники определяют какая реакция пойдет, а какая не пойдет, исходя из таблицы растворимостей химических соединений. Потом студенты узнают о константах нестойкости комплексных ионов, что, в принципе, практически то же самое.
И при чем тут школьники? Мы с вами говорим о химии, а не ликбезе для детей из курса "окружающего мира".
Галина Ивановна, неужели вы еще не поняли, что не вам меня учить химии? Я ведь знаю в ней в 1000 раз больше вас.
Это не хвастовство, а констатация опыта жизни.
Использовать терминологию, вкладывая в нее только вам известный смысл, несколько некорректно и попахивает примитивной манипуляцией словами.
Отличная формулировка, означающая, что "атом" - не обязательно отдельная крупица.
<Каждый атом представляет собой некую индивидуальность>
Вселенная существует, благодаря принципу разнообразия (отсутствия механического повтора). Поэтому, если существуют "атомы" как отдельные формы, то они обязаны быть разными (каждый листочек одного дерева - разный).
http://maxpark.com/community/5654/content/3179864
Посмотрите это слово в словарях и перестаньте выдумывать ерунду.
При этом они находятся в одной и той же клетке таблицы Менделеева, нагло нарушая его закон и ваши рассуждения.
Посмотрите на атомные веса аргона и калия - тяжелый аргон стоит перед чуть более легким калием, нарушая закон Менделеева, при этом их атомные веся различаются очень мало, а химические свойства радикально разные.
Беда в том, что закон Менделеева вовсе не закон, а недоразумение. Закон звучит несколько иначе.
Наверное вы не слыхали о квантовых числах электронов в атоме. :(
А даже если Вы и написали бы это слово, что это изменило бы в корне?
Неужели вы это пропустили? Или я должен постоянно напоминать прописные истины? Тем более, что в вашей цитате я говорю и об ионах, у которых внешняя оболочка заполнена, что и обеспечивает их инертность.
Вполне возможно, что ваши фантазии вам интереснее смысла, но тогда не говорите о химии.
Советую вам подумать о том, почему я в одном случае говорю об элементе и незаполненной оболочке, а в другом случае об атомной частице и о внешней оболочке.
Если вы не сможете для себя найти ответ на это простой вопрос, то как вы сможете найти ответы на сложные вопросы?
Если я говорю, что сущность химического атома определяется количеством протонов и массой атома, то я именно это и имею в виду. Поскольку именно от этого зависит и количество орбиталей и электронов и все прочие особенности строения и обусловленные ими свойства химического элемента.
Вы же сами не понимаете, в каком случае говорите про химические свойства элемента, а в каком про физические. О чем с Вами можно говорить?
Я вижу, что вы уже дошли до "количества орбиталей", но еще не знаете об их качестве - втором квантовом числе электрона в атоме. Ну а уж говорить, что квантовые числа зависят от числа протонов в атоме, это значит вообще не знать и не понимать смысла атомных орбиталей. Даю вам наводку - речь идет об уравнении Шредингера и о спектре излучения водорода.
42 и 65 - это маленькая разница?
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D0%B7%D0%BE%D1%82%D0%BE%D0%BF%D1%8B_%D1%85%D1%80%D0%BE%D0%BC%D0%B0
Таблица изотопов хрома[править |
42Cr 24 18 42,00643 14 мс 0+
43Cr 24 19 42,99771 21,6 мс 3/2+
44Cr 24 20 43,98555 54 мс 0+
45Cr 24 21 44,97964 50 мс 7/2-
45mCr 50 кэВ 1 мс 3/2+
46Cr 24 22 45,968359 260 мс 0+
47Cr 24 23 46,962900 500 мс 3/2-
48Cr 24 24 47,954032 21,56 ч 0+
49Cr 24 25 48,9513357 42,3 мин 5/2-
50Cr 24 26 49,9460442 стабилен 0+
51Cr 24 27 50,9447674 27,7025 d 7/2-
52Cr 24 28 51,9405075 стабилен 0+
53Cr 24 29 52,9406494 стабилен 3/2-
54Cr 24 30 53,9388804 стабилен 0+
55Cr 24 31 54,9408397 3,497 мин 3/2-
56Cr 24 32 55,9406531 5,94 мин 0+
57Cr 24 33 56,943613 21,1 с 3/2-
58Cr 24 34 57,94435 7,0 с 0+
59Cr 24 35 58,94859 460 мс 5/2-
59mCr 503,0 кэВ 96 мкс 9/2+
60Cr 24 36 59,95008 560 мс 0+
61Cr 24 37 60,95472 261 мс 5/2-
62Cr 24 38 61,95661 199 мс 0+
63Cr 24 39 62,96186 129 мс 1/2-
64Cr 24 40 63,96441 43 мс 0+
65Cr 24 41 64,97016 27 мс 1/2-
66Cr 24 42 65,97338 10 мс 0+
67Cr 24 43 66,97955 10 мс 1/2-
От Кальция до Цинка.
Ион отличается от атома массой и зарядом, и именно поэтому имеет другие свойства.
Именно количественная разница масс и зарядов определяет свойства атома и его принадлежность к той или иной группе элементов. Зная простые правила, можно целенаправлено конструировать нужные атомы и превращать одни химические элементы в другие.
Вы же путаете местами телегу и лошадь, считая химические элементы некими константами, имеющими численные характеристики в виде массы, заряда, количества электронов и т.д. И сами путаетсь в трех соснах, не понимая, где атом, где молекула, а где ион, и в каком случае речь идет о химических свойствах, а в каком о физических.
Я же неспроста умомянул спектр атома водорода. А он говорит о том, что в возбежденном состоянии его единственный электргон при единственном протоне может находиться на любой орбитали известной для самых последних элементов таблицы.
Из этого следует совершенно очевидный вывод, что количество орбиталей и их форма не зависит от количества протонов (и тем более нейтронов) в атоме, но подчиняется уравнению Шредингера.
Вот такая вот загогулина.
Что же до разной массы атома и иона, то они отличаются всего на одну двухтысячную массы протона, то есть в две тысячи раз меньше, чем ближайшие изотопы. А различаются сильнее, чем любые элементы.
Количество и форма орбиталей - это некие допустимые в природе уровни. (Кстати в религии об этом тоже говорится. Например, в Коране сказано, что Бог создал Землю и возвел над ней 7 небес, и что он возвышает верующих по степеням).
Если водород возбуждается, он все равно остается водородом. Если атом ионизируется, он все равно остается ионом данного химического элемента. Да, свойства меняются, поведение меняется, но вещество остается тем же химическим элементом, только в другом состоянии. Если Вы в один момент улыбаетесь, а в другой - кричите не своим голосом, Вы все равно остаетесь при этом Олегом Сазоновым, просто с разной степенью возбуждения.
Так вот, эти свойства определяются не массой элемента, а, как я вам уже писал выше, электронами внешней (незаполненной) электронной оболочкой.
Вы хоть что-нибудь поняли из того, что я вам говорил?
Я же утверждаю, что свойства химического элемента, строение атомных оболочек и количество заполненных орбиталей определяются атомным числом (зарядом ядра).
Вы со мной не соглашаетесь, приводя в качестве аргумента спектральные линии возбужденного атома водорода. При чем тут водород? Не вижу связи. Объясните мне, глупой.
А вы со мной спорили и утверждали, что определяющей является атомная масса элемента.
Теперь же вы утверждаете почти то же, что и я, но все равно с ошибками и, поэтому, неправильно.
Про спектральные линии могу только повторить - атом водорода реализует все возможные состояния электрона в атоме. Разница с другими атомами, что электрон у водорода единственный, то есть незаполненными являются все оболочки.
Надеюсь вы что-то поймете из сказанного, но на полноту не рассчитываю, так как это достаточно сложно для понимания, хотя и звучит проще некуда.
А Вы стали спорить со мной, что СУЩНОСТЬ химического элемента составляют не протоны, а электроны внешней оболочки.
Попробуйте осознать нехитрую истину - именно электроны, а не протоны ответственны за образование всех химических связей.
А Вы считаете, что внешние качества и определяют сущность объекта.
Только в этом и заключаются наши расхождения во взглядах.
Не стоит отрекаться от жизни, даже ради постоянства.
Через некоторое время вы поймете, что бога нет, что это просто выдумка от недостатка ума, то есть вы станете другой Галиной Ивановной - с другими интересами, взглядами, предпочтениями... Кому от этого станет хуже?
Разве раскаявшийся грешник не милее богу десятка праведников?
А раскаяться никогда не поздно.
Библия говорит, что праведники не интересуют бога - потому все попы грешники и чем они выше саном, тем больше грешат.
Хороши же ваши понятия о боге.
1. Бога нет, поэтому не судит.
2. Даже если бы и был, то все равно не судил бы.
А вот с чего Вы взяли, что если бы был, то всё равно не судил бы? Попробуйте логично доказать своё утверждение.
А почему "глупо"? Глупо - это значит нелогично, бесцельно. А тут все логично и с целью - из стремления к равновесию и справедливости, к выбраковке моральных уродов и интеллектуальных извращенцев и отбору лучших из лучших.
Я - ЗА!
Я же не зря вам про 10 праведников процитировал. Раз богу милее раскаявшийся грешник, значит он любит моральных уродов.
Их еще юродивыми на Руси называли. Ну и про нищих духом, которым принадлежит царствие небесное вы наверное слыхали.
Так что вы пролетаете, как фанерка.
Так что мое место сковородка.
В задницу такого бога!
Я грешна, как и все, но я каюсь. А Ваше место - сковородка.
А эти разговоры напомнили мне древний анекдот про психов, которые подшутили над соседом по койке - "Вот Вася проснется, а голова-то в тумбочке!"
Понятно, что Вася не проснется - бога-то нет.
Вот перед вами лежит умирающий человек, разговаривает с Вами, и в какое-то мгновенье умирает. Его тело еще теплое, все клетки мозга на своих местах, а сознание уже покинуло его. Почему? Ведь физиологически (материально) ничего не изменилось! Что ушло? Сознание.
А сколько в медицине известно случаев, когда сознание возвращалось уже тогда, когда клетки мозга уже давно должны были умереть! С точки зрения медицины, это совершенно необъяснимые явления.
Поповские понятия о душе не имеют никакого отношения к медицине и тому что происходит при наркозе, сне, умирании. Души, как и бога, в физическом смысле не существует - только в поэтическом.
Хотя, если хорошенько подумать, то всё-таки страдания они будут испытывать. Ведь они потеряют возможность питаться энергией живых и влиять на жизнь вообще. Ну а для живых это не будет проблемой вообще - разве можно сочувствовать атомам или частицам пламени?
"Мы отправили тебя с истиной добрым вестником и предостерегающим увещевателем, и ты не будешь спрошен об обитателях Ада" (Коран).
Жить честно надо пока живешь.
Без первых мы до сих пор жили бы в средневековье - грязные, голодные, тупые и сжигали бы ведьм, которые отличаются от остальных обывателей только тем, что чуть-чуть умнее.
Вы можете похоронить и религию, и философию, но и Вам останется недолго. Не за горами момент, когда здание без прочного фундамента рухнет и похоронит все ваше научное вавилонское строение.
Она есть прибежище нищих духом.
Пусть молятся и не мешают тем, кто находит это глупым.
Комментарий удален модератором
Пастырь - это пастух, паства - это стадо, агнцы - это ягнята.
Вот я и говорю вам - вы слуги наши (и наука, и религия). А мы лишь пользуемся вашими услугами и "голосуем" за вас.
Всего лишь поправляем слишком очевидную глупость.
И я не понял, кого вы считаете господами над учеными?
Если Вашего ума недостаточно даже для понимания такого простого факта, то извините, что побеспокоила.
Или вы еще не поняли, то рабское служение диктаторскому государству закончилось?
И разберитесь все же людям или обществу вы служите. Вор, несущий деньги в общак тоже служит людям.., только он остается антиобщественным элементом.
А ведь я именно пытаюсь доказать, что все создано Творцом и существует лишь по Его воле...
"И какая сила удерживает в крохотном ядре положительно заряженные протоны?" - Но удерживает?
Мог и напутать. :(
PS. Вы не различаете атомный номер и атомную массу - это разные понятия. Первое определяет химические свойства, второе это действительно средняя масса (с учетом процентного состава по изотопам).
Кратко: частица – свёрнутый фотон. Внешний гребень – положительный или отрицательный – определяет заряд. Боковыми гребнями частицы могут сцепляться и образовывать ядра атомов.
Чем больше энергия фотона, тем меньше длина волны и тем мельче получающаяся из фотона частица. Поэтому электроны крупнее нуклонов и «окутывают» ядро автома, как энергетические облака. Т.е. нет никакого вращения электронов вокруг ядра.