Qué determina las diferentes propiedades químicas de las sustancias

Diferentes sustancias tienen diferentes propiedades químicas, lo cual es fácil de entender para las personas, pero ¿por qué tienen diferentes propiedades químicas para las mismas sustancias? Aquí están las razones de las diferentes propiedades químicas y estructuras atómicas que tengo. compilado para usted. ¡Echemos un vistazo!

Razones de las diferentes propiedades químicas

La cantidad de protones en el átomo es diferente y la cantidad de electrones en la capa más externa es diferente

La composición molecular es diferente;

Distintos arreglos atómicos

Diferentes iones

Diferentes sustancias compuestas de la misma sustancia tienen diferentes propiedades químicas

Diferentes estructuras moleculares. Diferentes átomos tienen las mismas propiedades químicas

El factor que determina las propiedades químicas de una sustancia es el número de electrones en la capa más externa del átomo

Si el número de electrones en la la capa más externa es la misma, entonces las propiedades químicas pueden ser las mismas

Isótopos, isótopos, protio, deuterio y tritio

Estructura atómica

Los átomos son muy pequeños Tomando como ejemplo los átomos de carbono (C), su diámetro es de aproximadamente 140 pm (picómetro). Pero generalmente se registra en términos de radio. En el caso de milímetros (mm), el diámetro es 1,4X10 ^ -7 mm. compuesto por el núcleo ubicado en el centro del átomo y unos diminutos electrones, que se mueven alrededor del centro del núcleo al igual que los planetas del sistema solar orbitan alrededor del sol. Y los átomos son iguales a cualquier partícula negra del universo. Las últimas investigaciones sobre los núcleos atómicos muestran que los protones o neutrones en el núcleo pueden tener una capa de energía de vibración esférica compuesta por dos fuerzas de equilibrio, interna y externa. Utilizando este principio, se pueden construir varios núcleos atómicos relativamente estables utilizando capas de pilas de energía de diferentes tamaños.

① Número de masa (A) = número de protones (Z) + número de neutrones (N) ② Número de protones = número de cargas nucleares = número de electrones fuera del núcleo = número atómico Nota: los neutrones determinan el tipo de átomo (isótopo), el número de masa determina la masa atómica relativa aproximada del átomo, el número de protones (carga nuclear) determina el tipo de elemento, el número de electrones en la capa más externa del átomo determina si es la totalidad; El átomo es conductor de electricidad y también determina las propiedades químicas de los elementos del grupo principal.

Modelo atómico

Introducción a qué más hay en un átomo además de los electrones, cómo permanecen los electrones en un átomo, qué está cargado positivamente en un átomo y cómo es la carga positiva. distribuido?, cómo interactúan los electrones cargados negativamente y las cosas cargadas positivamente, y los físicos enfrentan muchas preguntas nuevas. Basándose en la práctica científica y las observaciones experimentales de aquella época, los físicos utilizaron su rica imaginación para proponer varios modelos atómicos. El modelo estructural propuesto por el físico francés Jean Baptiste Perrin (1870-1942) en 1901 creía que el centro del átomo está compuesto por partículas cargadas positivamente y la periferia está compuesta por algunos electrones en órbita. El período de rotación de los electrones corresponde al período. del átomo. La frecuencia de la línea espectral emitida, el electrón más externo es expulsado para emitir rayos catódicos.

Modelo del átomo neutro

En 1902, el físico alemán Philipp Edward Anton Lenard (1862-1947) propuso el modelo del átomo cinético de partículas neutras. Las primeras observaciones de Leonard mostraron que los rayos catódicos podían atravesar las ventanas de aluminio del tubo de vacío y alcanzar el exterior del tubo. Basándose en esta observación, utilizó experimentos de absorción para demostrar en 1903 que los rayos catódicos de alta velocidad pueden atravesar miles de átomos. Según las opiniones semimaterialistas predominantes en ese momento, la mayor parte del volumen de los átomos es espacio vacío, y la materia rígida representa sólo aproximadamente el 10-9 (es decir, la cienmilésima parte) de su volumen total. Leonard imaginó que la "materia rígida" es una combinación de varias cargas positivas y negativas esparcidas en el espacio interior de los átomos.

Bola cargada sólida

El famoso físico e inventor británico Lord Kelvin (1824～1907) fue originalmente llamado W. Thomson (William Thomson debido a la instalación del primero). Su contribución al cable submarino del Atlántico, el gobierno británico lo nombró caballero en 1866 y fue ascendido a Lord Kelvin en 1892, y comenzó a utilizar el nombre de Kelvin. El rango de investigación de Kelvin es amplio y ha realizado contribuciones en aplicaciones térmicas, electromagnéticas, mecánica de fluidos, óptica, geofísica, matemáticas, ingeniería, etc. Publicó más de 600 artículos a lo largo de su vida y obtuvo 70 patentes de invención. Gozó de una gran reputación en la comunidad científica de la época. Kelvin propuso el modelo atómico de bola sólida cargada en 1902, que consideraba a los átomos como esferas uniformemente cargadas positivamente con electrones cargados negativamente enterrados en ellas. En condiciones normales, se encuentran en equilibrio electrostático. Este modelo fue desarrollado posteriormente por J.J. Thomson y más tarde se conoció como modelo atómico de Thomson.

Modelo de pastel de azufaifa

Modelo de pastel de pasas (modelo de pastel de azufaifa) Thomson (Joseph John Thomson, 1856-1940) continuó realizando investigaciones más sistemáticas e intentó representar la estructura atómica. Thomson creía que los átomos contienen una esfera positiva uniforme con varios electrones negativos dentro de esta esfera.

Siguió las investigaciones de Alfred Mayer sobre el equilibrio de los imanes flotantes y demostró que si el número de electrones no excede un cierto límite, un anillo formado por estos electrones en movimiento será estable. Si el número de electrones excede este límite, se formarán dos anillos, y así sucesivamente hasta formar múltiples anillos. De esta manera, el aumento de electrones da lugar a similitudes estructurales periódicas, y también se puede explicar la repetición repetida de propiedades físicas y químicas en la tabla periódica de Mendeleev. En este modelo propuesto por Thomson, la distribución de electrones en una esfera es un poco como pasas en un trozo de pastel. Mucha gente llama al modelo atómico de Thomson el "modelo de pastel de pasas". No sólo puede explicar por qué los átomos son eléctricamente neutros y cómo se distribuyen los electrones en los átomos, sino también explicar el fenómeno de los rayos catódicos y el fenómeno de que los metales pueden emitir electrones bajo irradiación ultravioleta. Además, según este modelo, también se puede estimar que el tamaño del átomo es de unos 10 ^ -8 centímetros, lo cual es una gran cosa, ya que el modelo de Thomson puede explicar muchos hechos experimentales en ese momento y muchos lo aceptan fácilmente. físicos.

Modelo de Saturno

El físico japonés Nagaoka Hantaro (1865-1950) hizo una presentación oral en la Sociedad de Física Matemática de Tokio el 5 de diciembre de 1903 y la presentó por separado en 1904. El artículo " "Movimientos de electrones en átomos explicando la espectroscopia lineal y de bandas y los fenómenos radiactivos" se publicó en revistas japonesas, británicas y alemanas. Criticó el modelo de Thomson, creyendo que las cargas positivas y negativas no podían penetrarse entre sí, y propuso una estructura que llamó "modelo de Saturno", es decir, un modelo atómico con un anillo de electrones que gira alrededor de un núcleo cargado positivamente. Una bola masiva cargada positivamente tiene un círculo de electrones equiespaciados en la periferia que se mueven en círculo con la misma velocidad angular. La vibración radial de los electrones emite un espectro lineal y la vibración perpendicular a la superficie del anillo emite un espectro de bandas. Los electrones que salen del anillo son rayos y las partículas cargadas positivamente que salen de la esfera central son rayos.

Este modelo similar a Saturno fue muy influyente en su posterior establecimiento del modelo nuclear de los átomos. En 1905, analizó los resultados experimentales, como la medición de la relación carga-masa de las partículas, y concluyó que las partículas eran iones de helio. En 1908, el científico suizo Leeds propuso el modelo del átomo magnético. Sus modelos podían explicar algunos hechos experimentales en ese momento hasta cierto punto, pero no podían explicar muchos resultados experimentales nuevos que aparecieron en el futuro, por lo que no recibieron mayor desarrollo. Unos años más tarde, el "modelo de pastel de pasas" de Thomson fue anulado por su alumno Rutherford.