Mavzu: Atom tuzilishi, uning yadroviy modeli. Yadroviy reaksiyalar. Bor postulatlari. Reja

Bor postulatlari. Atom tuzilishining Bor nazariyasi
Klassik fizika qonunlari o‘z mohiyatiga ko‘ra, uzluksiz jarayonlarni ifodalashga qodirdir. Kimyoviy elementlar atomlari nurlanish spektridagi spektral chiziqlarning xarakteri atom ichidagi jarayonlar uzlukli ekanligini ko‘rsatadi. Buni birinchi bo‘lib Nils Bor tushundi va klassik fizika qonunlarini atom ichkarisidagi jarayonlarga tatbiq qilib bo‘lmasligini ko‘rsatdi.
Rezerfordning atom tuzilishi planetar modeli to‘g‘ri hisoblansada, lekin atomning energiya nurlashi jarayonini, atomlarning turg‘unligini tushuntirishda qiyinchiliklarga duch keldi. 1913 yilda Rezerfordning atom tuzilishi modeli daniyalik fizik Nils

Bor tomonidan mukammallashtirildi va bu qiyinchiliklar bartaraf qilindi.

Bor Rezerford tajribalarida kuzatilgan, lekin klassik fizika tushuntira olmaydigan natijalarni, qonuniyatlarni tushuntirishda o‘zining vodorod atomi tuzilishi modelini taklif qildi. Bor modeli vodorod atomi tuzilishining birinchi muvaffaqiyatli modeli bo‘lib, atom tuzilishi to‘g‘risidagi tasavvurlarning rivojlanishida muhim o‘rin tutdi. Bor modeli de-Broyl gipotezasining vujudga kelishida ham katta ahamiyatga ega bo‘ldi. Atom nurlanishi spektridagi qonuniyatlar, atomdagi energetik sathlar birinchi marta Bor tomonidan tushuntirildi. Vodorod atomi tuzilishining Bor taklif qilgan modeli uning quyidagi postulatlarida asoslanadi:

1. 
   Atom uzoq vaqt stasionar holatlarda bo‘la oladi. Atom stasionar holatlarda energiyaning E₁,E₂,E₃,...,E_n diskret qiymatlariga ega bo‘ladi. Atom stasionar holatlarda energiya nurlamaydi. Shuning uchun bunday holatlar stasionar holatlar deyiladi. Atomning stasionar holatlariga stasionar orbitalar mos keladi.
   
2. 
   Atomda bo‘lishi mumkin bo‘lgan stasionar orbitalardan elektronning impuls momenti
   

L  mr  nh(n=1,2,3,...)

(4.22)

shartni qanoatlantiradigan stasionar orbitalargina mavjud bo‘ladi. Bunday orbitalar ijozat etilgan stasionar orbitalar deyiladi. Atomdagi stasionar orbitalar kvantlangan bo‘lib, diskret energetik sathlarni hosil qiladi.
3. Elektron energiyasi E_i bo‘lgan orbitadan energiyasi E_f bo‘lgan (E_i>E_f) orbitaga o‘tganda atom energiya chiqaradi. Chiqarilgan

energiya har ikki orbita energiyalari farqiga teng bo‘ladi, ya’ni:
h Ei E f			(4.23)
Bu formuladan:
	Еi Е f	,	(4.24)
	h

(4.24) formulada Ye_i – birinchi orbita energiyasi, Ye_f – ikkinchi orbita energiyasi,  – chiqarilgan energiya chastotasi. (4.23) munosabat atom energiya yutganda ham o‘rinli bo‘ladi. Ye_f>E_i bo‘lganda energiya yutiladi. Bunda atomga tushgan foton energiyasi atomni pastgi energetik holatdan yuqorigi enrgetik holatga o‘tkazadi.

h =

h

,

yoki

2

h =

6,62 ×10^^34

=1,05×10

34

J∙s.

2

×3,14

Demak,

atomda

elektronlar

ixtiyoriy

qiymatdagi energiyaga

ega bo‘lmasdan,

balki

energiyaning

aniq

qiymatlarigagina

ega

bo‘ladi, bu energiyalar

qiymatlari

diskret

spektrni

hosil qiladi.

Yuqorida

keltirilgan

postulatlar

asosida

vodorod

atomining

birinchi muvaffaqiyatli

modeli

tuzildi.

Bu

4.9-rasm

modelda

hisoblashlar

doiraviy orbitalar uchun bajariladi.

Masalan, agar elektron n=5 orbitadan n=4 bo‘lgan orbitaga o‘tsa, u vaqtda atom chastotasi (4.9-rasm)

_=^Е5 ^Е4 _,h

bo‘lgan energiya chiqaradi (chiqarish spektri hosil bo‘ladi). Agar atomga energiyasi h= E₅–E₄ bo‘lgan foton tushsa, bu foton atomda yutiladi va elektron bu foton energiyasi ta’sirida n=4 orbitadan n=5 orbitaga o‘tadi (yutilish spektri hosil bo‘ladi). Demak, atom energiyasi katta bo‘lgan holatdan energiyasi kichik bo‘lgan holatga o‘tsa energiya chiqaradi. Agar atom energiyasi kichik bo‘lgan holatdan energiyasi katta bo‘lgan holatga o‘tsa energiya yutadi. Buning uchun atomga tashqaridan energiya berish kerak. (4.24) ifodaga esa Bor chastotalari qoidasi deyiladi. h – Plank doimiyligi bo‘lib, uning son qiymati quyidagicha: h=6,62∙10^–34J∙s.

Bor modeli atom stasionar holatda nima uchun energiya nurlamasligini tushuntira olmaydi. Bundan tashqari, elektron yadro atrofida doiraviy orbita bo‘ylab harakatlanishini tajribada ko‘rsatish mumkin emas. Shuning uchun Bor modelining tadbig‘ida ma’lum cheklashlar mavjud. Keyinchalik spektroskopiyada qilinayotgan yangi kashfiyotlarga Bor modeli javob bera olmadi. Bu hol yangi fizikaviy nazariyani ishlab chiqishni talab qilar edi. Bor modeli o‘rniga hozirgi vaqtda Geyzenberg, Shredinger, Diraklar tomonidan yaratilgan atom tuzilishining kvant mexanik modeli kelgan bo‘lsada, Bor modeli stasionar holatlar tushunchalarining kiritilishida ko‘rgazmali model sifatida foydalanildi. Bor modelini keyingi o‘n yilda Zommerfeld, Vilson va boshqalar to‘ldirdilar, aniqliklar kiritdilar. Atomda diskret energetik sathlarning mavjudligi 1914 yilda Frank va Gers tomonidan simob atomlari bilan o‘tkazilgan tajribada tasdiqlandi.

Foydalanilgan adabiyotlar

1. H.C. Ахметов. Общая и неорганическая химия ≪Высшая школа≫. М., 2002.

2. K.M.Ahmerov, A.Jalilov, R.S.Sayfitdinov. Umumiy va anorganik kimyo, T., ≪0‘zbekiston≫, 2006.

3. N.A.Parpiev, H.Rahimov, A.G.Muflaxov. Anorganik kimyoning nazariy asoslari. T.,≪0‘zbekiston≫, 2002.

4. N.A.Parpiev, A.G.Muflaxov, H.R.Rahimov. Anorganik kimyo. T., ≪0‘zbekiston≫, 2003.

5. H. R. Raximov. Anorganik ximoya. Oliy o‘quv yurt. Ximiya ixtisosligi bo‘yicha ta’lim oluvchi stud, uchun darslik. Qayta ishiangan to‘ldirilgan 2-nashri. T. ≪0‘qitucvhi≫, 1984.

Xulosa

Ushbu mavzudan xulosamshundan iboratki, AAtom tuzilishining murakkab ekanligini isbotlovchi kashfiyotlardan yana biri 1895 y. frantsuz olimi Anri Bekkerel tomonidan ochilgan tabiiy radioaktivlik xodisasidir. Radioaktivlik xodisasi ochilishidan sal oldin 1896 yil yanvarda Rentgen g-nurlarniochdi va keyinchalik bu nurlar «Rentgen» nurlari nomini oldi. Rentgen nurlari to’lqin uzunligi 10-5-102 nm bo’lgan, ko’zga ko’rinmaydigan elektromagnit nurlanishi bo’lib, kuchli teshib o’tish qobiliyatiga ega. rentgen nurlarining bu xossasidan texnikada va meditsinada ko’p qo’llaniladi.

Atom yadrosining tuzilishi Yadro kuchlari

Zaryadlangan zarrachalarning tarqalishini, agar bir nuqtada bir joyga to'plangan va bir xil kattalikdagi qarama-qarshi elektr energiyasining yagona sferik taqsimoti bilan o'ralgan markaziy elektr zaryadidan iborat atomni olsak, tushuntirish mumkin. Atomning bunday joylashishi bilan, a- va β-zarralar, ular atom markazidan juda yaqin masofada o'tganda katta og'ishlarni boshdan kechirishadi, ammo bunday og'ish ehtimoli unchalik katta emas.

Shunday qilib, Ruterford atom yadrosini kashf etdi, shu vaqtdan boshlab yadro fizikasi atom yadrolarining tuzilishi va xususiyatlarini o'rganishni boshladi.

Elementlarning barqaror izotoplari kashf etilgandan so'ng, eng engil atomning yadrosi barcha yadrolarning tarkibiy zarralari rolini oldi. 1920 yildan beri vodorod atomining yadrosi rasmiy atama - protonga ega. Ko'zga tashlanadigan kamchiliklarga ega bo'lgan yadro tuzilishining proton-elektron qidiruv nazariyasidan so'ng, birinchi navbatda, yadrolarning spinlari va magnit momentlarini o'lchash tajriba natijalariga zid keladi; 1932 yilda Jeyms Chadvik tomonidan yangi neytron deb nomlangan elektr neytral zarrasi kashf qilindi. Xuddi shu yili Ivanenko va mustaqil ravishda Heisenberg yadro proton-neytron tuzilishi haqida gipotezani ilgari surdilar. Keyinchalik, yadro fizikasi va uning qo'llanilishi rivojlanishi bilan bu faraz to'liq tasdiqlandi.

Ikki zarra (ikki yadro yoki yadro va zarra) bir-biri bilan 10^-15 m lar chamasiga yaqinlashganda yadroviy kuchlarning ta'siri tufayli o’zaro intensiv ta'sirlashadi, natijada yadroviy o'zgarishlar vujudga keladi. Bu jarayonni yadroviy reaksiyalar deb ataladi. Yadroviy reaksiyani quyidagicha yozish odat bo'lgan:

А + а  В + b yoki A(a,b)B, (3.1)

bunda A-boshlang’ich yadro, a- reaksiyaga kirishuvchi zarra, b-yadroviy reaksiyada ajralib chiquvchi zarra, B- yadroviy reaksiyada vujudga kelgan yadro, a va b zarralar - neytron, proton, - zarra, - kvant, yengil yadrolar yoki boshqa elementar zarralar bo'lishi mumkin.

Birinchi yadroviy reaksiyani 1919 yilda Rezerford amalga oshirgan. Bunda azotni - zarralar bilan bombardimon qilish natijasida kislorod va proton hosil bo'lgan. Yuqorida bayon etilgan yadroviy reaksiyalarni yozish usuliga asoslanib mazkur reaksiyani

(3.2a)

yoki ixchamroq quyidagi

N¹⁴ (, р) О¹⁷ (3.2v)

ko'rinishda ifodalash mumkin.

Reaksiyalarning turlari ko'p. Lekin reaksiyaga kirishuvchi zarralarning tabiatiga asoslanib uch sinfga:

1) zaryadli zarralar;

2) neytronlar;

3)  - kvantlar ta'sirida amalga oshadigan reaksiyalarga ajratish mumkin. Bor Rezerford tajribalarida kuzatilgan, lekin klassik fizika tushuntira olmaydigan natijalarni, qonuniyatlarni tushuntirishda o‘zining vodorod atomi tuzilishi modelini taklif qildi. Bor modeli vodorod atomi tuzilishining birinchi muvaffaqiyatli modeli bo‘lib, atom tuzilishi to‘g‘risidagi tasavvurlarning rivojlanishida muhim o‘rin tutdi. Bor modeli de-Broyl gipotezasining vujudga kelishida ham katta ahamiyatga ega bo‘ldi. Atom nurlanishi spektridagi qonuniyatlar, atomdagi energetik sathlar birinchi marta Bor tomonidan tushuntirildi. Vodorod atomi tuzilishining Bor taklif qilgan modeli uning quyidagi postulatlarida asoslanadi:

3. 
   Atom uzoq vaqt stasionar holatlarda bo‘la oladi. Atom stasionar holatlarda energiyaning E₁,E₂,E₃,...,E_n diskret qiymatlariga ega bo‘ladi. Atom stasionar holatlarda energiya nurlamaydi. Shuning uchun bunday holatlar stasionar holatlar deyiladi. Atomning stasionar holatlariga stasionar orbitalar mos keladi.
   
4. 
   Atomda bo‘lishi mumkin bo‘lgan stasionar orbitalardan elektronning impuls momenti
   

L  mr  nh(n=1,2,3,...)

(4.22)

shartni qanoatlantiradigan stasionar orbitalargina mavjud bo‘ladi. Bunday orbitalar ijozat etilgan stasionar orbitalar deyiladi. Atomdagi stasionar orbitalar kvantlangan bo‘lib, diskret energetik sathlarni hosil qiladi.