CHƯƠNG II CẤU TẠO CHẤT

CẤU TẠO NGUYÊN TỬ - Khái niệm ngtử đã được các nhà triết học cổ Hylap đưa ra cách đây hơn hai ngàn năm ( mang tên Hylap “ ατoµoσ” nghĩa là không thể phân chia) - Năm
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
CHƯƠNG II CẤU TẠO CHẤT CHƯƠNG II CẤU TẠO CHẤTI- CẤU TẠO NGUYÊN TỬ - Khái niệm ngtử đã được các nhà triết học cổ Hylap đưa ra cách đây hơn hai ngàn năm ( mang tên Hylap “ ατoµoσ” nghĩa là không thể phân chia) - Năm 1807 Dalton, trên cơ sở các định luật cơ bản của hóa học đã đưa ra giả thuyết về ngtử, thừa nhận ngtử là hạt nhỏ nhất cấu tạo nên các chất, không thể phân chia nhỏ hơn bằng phản ứng hóa học - Năm 1811 Avôgađrô trên cơ sở thuyết ngtử của Dalton đã đưa ra giả thuyết về phân tử và thừa nhận phân tử được tạo thành từ các ngtử, là hạt nhỏ nhất của một chất, mang đầy đủ tính ch ất của chất đó - Năm 1861 thuyết ngtử, phân tử chính thức được thừa nhận tại hội nghị hóa học thế giới họp ở Thụy sĩ. - Đến cuối thế kỉ 19 và đầu thế kỉ 20 với những thành tựu của vật lí, các thành phần của ngtử lần lượt được pháp hiện1- Một số mẫu nguyên tử cổ điển1.1- Mẫu Rutherford (Rơzơfo- Anh). 1911 Bằng thí nghiệm cho dòng ∝ bắn qua lá vàng mỏng, năm 1911 nhà bác học Anh Rutherford đã đưa ra giả thuyết về ngtử: - Trong nguyên tử có một hạt nhân ở giữa và các electron quay xung quanh giống như các hành tinh quay xung quanh mặt trời. - Hạt nhân mạng điện tích dương, có kích thước rất nhỏ so với kích thước của ngtử nhưng lại tập trung hầu như toàn bộ khối lượng ngtử Mẫu hành tinh ngtử Rutherford có thể biểu diễn như hình vẽ α Hình 2.1. Sơ đồ thí nghiệm của Rutherford và mẫu nguyên tử hành tinh Mẫu hành tinh ngtử Rutherford đã giải thích được kết quảthí nghiệm trên và cho phép hình dung một cách đơn giản cấu tạongtử. Tuy nhiên không giải thích được sự tồn tại của ngtử và hiệntượng phát xạ quang phổ vạch của ngtử.1.2- Mô hình nguyên tử Bohr (Bo- Đan mạch). 1913 Dựa trên thuyết lượng tử của Planck (Plăng) Bohr đã đưa ra hai định đề: - Trong nguyên tử các electron chỉ có thể chuyển động trên những quỹ đạo xác định gọi là quỹ đạo lượng tử . Ứng với mỗi quỹ đạo có mức năng lượng xác định. Quỹ đạo lượng tử phải thỏa mãn điều kiện sau: h – hằng số Planck (6,62.10-27 erg.s= 6,62.10-34 j.s m – khối lượng electron h (2.1) mvr = n v- vận tốc chuyển động của electron 2π r- bán kích quỹ đạo n- số lượng tử. n = 1,2,3,4,5,……. Tích mvr gọi là mômen động lượng - Khi electron chuyển động từ quỹ đạo này sang quỹđạo khác thì xảy ra sự hấp thụ hay giải phóng nănglượng, năng lượng được hấp thụ hay giải phóng bằnghiệu giữa 2 mức năng lượng: ε = hν = En’ – En. Thuyết Bohr cho phép giải thích được cấu tạo quang phổvạch của nguyên tử hidro, cho phép tính được bán kính củanguyên tử hidro ở trạng thái cơ bản r = 0,52 A0 Tuy nhiên thuyết Bohr còn có nhiều hạn chế như: khônggiải thích được cấu tạo của những nguyên tử phức tạp, khônggiải thích được sự tách vạch quang phổ dưới tác dụng củađiện trường, từ trường, không có cơ sở lý thuyết thoả đáng màcó tính chất giả thuyết độc đoán. Việc giải thích cấu tạonguyên tử một cách nhất quán phải nhờ đến thuyết cơ họclượng tử. M N E1/9 M L K L E1/4 r2 r3 E1 KHình 2.2. Các quỹ đạo lượng tử theo thuyết ngtử của Bohr và sự tạothành các dãy quang phổ vạch của ngtử hyđrô2- Những tiền đề của cơ học lượng tử2.1- Thuyết lượng tử Planck (Plăng- Đức).1900 - Ánh sáng hay các bức xạ nói chung không phải liên tục mà gồm những lượng nhỏ riêng biệt gọi là những lượng tử - Mỗi lượng tử mang một năng lượng tính bằng biểu thức: E = hν ν - Là tần số bức xạ (2.2)2.2- Thuyết sóng- hạt của hạt vi mô Năm 1924 nhà vật lý học Pháp L.de Broglie (Đơ Brơi) trên cơ sở của thuyết sóng hạt của ánh sáng đã đề ra giả thuyết: mọi hạt vật chất chuyển động đều có thể coi như là một quá trình sóng đặc trưng bằng bước sóng λ tính theo hệ thức: m: Khối lượng hạt h λ= (2.3) v: tốc độ chuyển động của hạt mv h: hằng số Planck (6,62.10-27 erg.s= 6,62.10-34 j.s Năm 1924 người ta đã xác định được khối lượng củaelectron, nghĩa là thừa nhận electron có bản chất hạt Năm 1927 Davisson và Germer đã thực nghiệm cho thấyhiện tượng nhiễu xạ chùm electron. Như vậy bản chất sóng củaelectron cũng được thừa nhận. Như vậy: electron vừa có bản chất sóng vừa có bảnchất hạt Đối với những vật th ...