Milestones ng siyentipikong tuklas - ang Pauli prinsipyo

Ang pinaka makabuluhang mga nakamit ng nakaraan physicists nagtatrabaho sa larangan ng ang istraktura ng matter sa ang antas ng mga elektron-nuclear tanawin, sumangguni sa simula ng huling siglo. Isa sa mga breakthroughs sa pag-aaral ng microworld ay kilala sa kasaysayan ng agham na tinatawag na "Pauli prinsipyo." Sa pamamagitan ng oras na ito ay naging malinaw na ang quantum likas na katangian ng phenomena na nagaganap sa loob ng atom, kapansin-pansing pagbabago ng maraming mga konsepto tungkol sa mga katotohanan ng maliit na daigdig. At ano ito - ang quantum? Ang ganitong uri ng isang pisikal na dami pagsukat yunit sa anyo ng kanyang pinakamababang "bahagi" sa ibaba kung saan ay hindi maaaring maging. Halimbawa, ang radius ng unang electron orbit ay hindi maaaring maging mas mababa sa 5.29 · 10-11 m distansya mas mababa kaysa sa ang halaga na ito ay hindi tama na sabihin -. Hindi nila nais na umiiral.

Quantum pamilyar na pisikal na konsepto, na kung saan ay ang masa, lakas, enerhiya, Lumalawak ang pag-unawa sa likas na katangian ng mga electron at iba pang mga particle na bumubuo sa atom. At, siyempre, napapailalim sa makipag-usap tungkol sa 'mga bloke ng gusali ng Uniberso ", nalikha tools upang ilarawan ang mga ito. Simula noon, ang estado ng mga elektron ay nailalarawan sa pamamagitan ng apat na mga numero, na tinatawag na quantum. Iba't-ibang mga kumbinasyon ng mga numerong ito ay tinutukoy lamang sa buong at natatanging hitsura ng anumang mga elektron. Sa sandaling ito ay naging posible upang ilarawan ang enerhiya, space at panloob na estado ng mga elektron, sa agenda got ang mga sumusunod na katanungan - at kung paano electron kung saan ang bawat atom ay maaaring marami, ay matatagpuan sa paligid ng nucleus? Paano ang mga ito "naka-pack"? Ang pag-aaral ng ang isyu na ito ay humantong sa pagbabalangkas ng mga batas, na ngayon ay kilala bilang ang Pauli exclusion prinsipyo. Ano ang kakanyahan nito?

Ang isang maliit na self-pag-aaral

1. atom sa pinakasimpleng anyo nito ay may mga pangunahing bahagi - core at electron ay laan ayon sa pagkakabanggit sa sentro at sa orbit ng nukleo. Ang radii ng orbit (naitala n) kumuha sa mga halaga ng integer na nagsisimula sa isang kabuuan - minimum na posibleng "bahagi" distansya. Para sa mga kaso kapag n = 1, mayroon kaming ang pinakamababang "mababang" orbit, kung saan ang electron spins na may pinakamababang enerhiya. Ang enerhiya na antas ng mga elektron ay natutukoy sa pamamagitan ng bilang quantum n, na kung saan ay tinatawag din na ang punong-guro. Tandaan na para sa isang naibigay na radius ng n ay maaaring kalkulahin ang bilang ng mga electron sa orbita na ito sa pamamagitan ng mga formula N = 2 (n • n). Ito madaling makakalkula limitasyon ng bilang ng mga electron sa orbit na may anumang bilang n: ang unang - dalawa, sa pangalawang - walong sa ikatlong - labing-walo, at iba pa Ito pagtatapos ng pagpuno ng shell sa isang halaga ng mga electron ay hindi hihigit sa N, - ay isang mahalagang punto na naglalaman ng mga Pauli exclusion prinsipyo.

2. Electronic enerhiya at maaaring magkaroon ng sublayers bawat pangunahing antas. Sila ay naka-denote sa pamamagitan l, na tinatawag na side (o orbital) numero ng quantum at maaaring magkaroon ng isang halaga mula l 0 hanggang 4. Ang halaga ng l tumutukoy sa spatial hugis ng ulap elektron: spherical, Dumbbell, etc.

3. Ang paggalaw ng mga elektron, sa ibang salita, ang kasalukuyang daloy ay humantong sa ang paglikha ng isang bilog magnetic field. Ngunit sa kasong ito, ang mga elektron orbital ay ang magnetic sandali, na kung saan ay nailalarawan sa pamamagitan ng isa pang, ang ikatlong, ang quantum number ml. Ito ay tinatawag na magnetic na bilang kabuuan at isang usli ng orbital momentum ng isang elektron sa magnetic direksyon patlang. Ang mga halaga na maaaring gawin ang mga bilang ng ml, magsinungaling sa hanay ng mula -l sa + l, na may zero na halaga, at lahat ng mga ito ay maaaring maging (2l + 1).

4. Sa wakas, ang huling katangian ng quantum elektron - spin. Ito comprises lamang ng dalawang tampok na ms = + 1/2 at ms = -1 / 2. Ang pisikal na kakanyahan ng spin - isang mechanical sandali ng momentum ng electron, na may walang koneksyon sa kanyang mga kilusan sa espasyo.

Communication ng Pauli prinsipyo at ang mga pana-panahong mga sistema ng DI Mendeleev

Noong 1925 ang pagtuklas sa physics ng mga pangunahing katangian ng microworld ay ginawa maihahambing sa kahalagahan lamang sa Mendeleev table. Ito ay natanggap ang pangalan ng kanyang "ninong" at mula noon ay kilala bilang ang Pauli exclusion prinsipyo. Kimika bilang agham ng materyales at ang kanilang mga pakikipag-ugnayan sa loob ng balangkas ng mga pana-panahong sistema ay hindi maaaring ipaliwanag ang marami sa mga mekanismo ng mga proseso na nagaganap sa samahan ng mga atoms, molecules, at edukasyon, at iba pa Ang pangunahing dahilan ay na ang antas ng detalye ng mga atom, sa mga tuntunin ng kimika, nagsimula atom konsepto electron core. Ang mga atomic-molecular konsepto na lumitaw at itinatag ang kanilang sarili tungkol sa 150 taon na ang nakakaraan - sa ikalabinsiyam na siglo. Ang isang maliit na mamaya, AKO Butlerof binuo ng teorya ng chemical compounds, at pagkatapos ay natuklasan ang pana-panahon na batas. Ito ay nagpahintulot sa amin upang ipakita ang kapanganakan ng mga molecule mula sa atoms at bigyan ng pang-unawa ng ang atomic "ekonomiya" ng device.

Pag-unawa sa kakanyahan ng quantum katangian ng ang modelo ng electron ay naging posible pagkatapos ng pagkakaroon ng na-formulated sa pamamagitan ng Pauli prinsipyo. Gamit ito nakatanggap ng isang paliwanag ng mga larawan shell arrangement at pagkakasunud-sunod ng pagpuno electron. Ang kakanyahan ng prinsipyo ay na ang mga electron ay maaaring magkaroon ng anumang kumbinasyon ng sa itaas apat na quantum tampok atom ngunit hindi maaaring binubuo ng dalawang mga electron, magkapareho sa lahat ng quantum katangian.

Ang pangunahing resulta ng pagtuklas ng atomic istraktura ng mga batas, na naglalaman ng Pauli exclusion prinsipyo - physics, ie, likas na katangian ng mga hindi pangkaraniwang bagay, na binubuo sa pagpuno sa mga electron shell. At ito, sa pagliko, ay nagbigay sa background upang suportahan ang mga pana-panahon na batas. Kaya, ang "chemical" ang mga nilalaman ng pangkalahatang istraktura ng atom at molecule batas na natanggap nito pangunahing patunay sa physics sa pamamagitan ng pagbuo panloob "architecture" ng mga atom.