Oziq-ovqat haqida qayg'urmaslik va atrofimizdagi dunyoni o'rganish imkoniyati paydo bo'lganidan beri moddalarning tuzilishi odamlarga qiziq. Qurg'oqchilik, suv toshqini, chaqmoq kabi hodisalar insoniyatni dahshatga soldi. Ularning tushuntirishlarini bilmaslik qurbonliklarni talab qiladigan turli yovuz xudolarga ishonishni keltirib chiqardi. Shuning uchun odamlar tabiat hodisalarini o'rganishni boshladilar, ularni bashorat qilishga intildilar va moddalarning tuzilishini o'rgandilar. Ular atom tuzilishini o‘rganib, kimyoga quyidagi ikkita muhim tushunchani kiritdilar: energiya darajasi va pastki daraja.
Eng kichik kimyoviy moddalarni topish uchun zarur shartlar
Qadimgi yunonlar moddalarni tashkil etuvchi mayda zarralar haqida taxmin qilishgan. Ular g'alati kashfiyot qilishdi: ko'p odamlar bir necha o'n yillar davomida bosib o'tgan marmar zinapoyalar shaklini o'zgartirdi! Bu o'tmish oyog'i o'zi bilan qandaydir tosh bo'lagini oladi degan xulosaga keldi. Bu hodisa kimyoda energiya darajasining mavjudligini tushunishdan uzoqdir, lekin aniqhammasi boshlandi. Fan asta-sekin rivojlana boshladi va kimyoviy elementlar va ularning birikmalarining tuzilishini o'rgana boshladi.
Atom tuzilishini oʻrganishning boshlanishi
Atom 20-asr boshlarida elektr bilan tajribalar natijasida kashf etilgan. U elektr neytral hisoblangan, ammo ijobiy va salbiy tarkibiy zarralarga ega edi. Olimlar ularning atom ichida tarqalishini aniqlashni xohlashdi. Bir nechta modellar taklif qilindi, ulardan birida hatto "mayizli bulochka" nomi ham bor edi. Britaniyalik fizik Ernest Rezerford eksperiment o‘tkazdi, natijada atomning markazida musbat yadro, uning atrofida aylanayotgan kichik elektronlarda manfiy zaryad borligini ko‘rsatdi.
Kimyoda energiya darajasining ochilishi moddalar va hodisalar tuzilishini oʻrganishda katta yutuq boʻldi.
Energiya darajasi
Kimyoviy moddalarning xossalarini oʻrganish jarayonida har bir elementning oʻziga xos darajalari borligi maʼlum boʻldi. Masalan, kislorod bitta tuzilish sxemasiga ega, azot esa butunlay boshqacha, ammo ularning atomlarining soni faqat bitta bilan farq qiladi. Xo'sh, energiya darajasi nima? Bular elektronlardan tashkil topgan elektron qatlamlar bo'lib, ular atom yadrosiga turlicha tortishish kuchi tufayli hosil bo'ladi. Ba'zilar yaqinroq, boshqalari esa uzoqroq. Ya'ni, yuqoridagi elektronlar pastki elektronlarni "bosadi".
Kimyodagi energiya darajalari soni D. I. Mendeleyev davriy sistemasidagi davrlar soniga teng. Berilgan energiya darajasidagi elektronlarning eng ko'p soni quyidagi formula bilan aniqlanadi: 2n2, bu erda n - daraja raqami. Shunday qilib, birinchi energiya darajasida ikkitadan ko'p bo'lmagan elektronlar, ikkinchisida sakkizdan ko'p bo'lmagan, uchinchisida o'n sakkiztadan ko'p bo'lmagan va hokazo.
Har bir atom yadrosidan eng uzoqda joylashgan darajaga ega. Bu ekstremal yoki oxirgi va tashqi energiya darajasi deb ataladi. Asosiy kichik guruhlar elementlari uchun undagi elektronlar soni guruh raqamiga teng.
Kimyoda atom va uning energiya darajalarining diagrammasini tuzish uchun siz quyidagi rejaga amal qilishingiz kerak:
- ma'lum bir element atomining seriya raqamiga teng bo'lgan barcha elektronlar sonini aniqlang;
- davr raqami bo'yicha energiya darajalari sonini aniqlang;
- har bir energiya darajasidagi elektronlar sonini aniqlang.
Ba'zi elementlarning energiya darajalariga misollar uchun pastga qarang.
Energetika quyi darajalari
Atomlarda energiya sathidan tashqari quyi darajalar ham mavjud. Har bir darajada, undagi elektronlar soniga qarab, ma'lum pastki darajalar to'ldiriladi. Pastki daraja qanday to'ldirilganiga ko'ra to'rt turdagi elementlar ajratiladi:
- S-elementlar. s-kichik darajalar to'ldirilgan bo'lib, ular ikkitadan ko'p bo'lmagan elektronni o'z ichiga olishi mumkin. Bularga har bir davrning dastlabki ikkita bandi kiradi;
- P-elementlar. Bu elementlarda p-pastki sathida oltitadan ortiq elektron bo'lishi mumkin emas;
- D-elementlar. Bularga s- va oralig'ida joylashgan katta davrlar (o'n yilliklar) elementlari kiradip-elementlar;
- F-elementlar. f-kichik darajani to'ldirish oltinchi va ettinchi davrlarda joylashgan aktinidlar va lantanidlarda sodir bo'ladi.
