PERRINO ATOMINIS MODELIS: CHARAKTERISTIKOS, POSTULATAI - CHEMIJA - 2025

Atominės modelis Perrin palyginti atomo su Saulės sistemos struktūrą, kurioje planetos būtų neigiamas mokesčiai ir saulė būtų teigiamas krūvis sukoncentruoti atomo centre. 1895 m. Žymus prancūzų fizikas demonstravo neigiamus katodų spindulių krūvius link paviršiaus, į kurį jie trenkė.

Tokiu būdu buvo parodyta elektrinė katodinių spindulių prigimtis ir paaiškinta, kokia elektrinė atomo prigimtis, suprantant jį kaip mažiausią ir nedalomą materijos vienetą. 1901 m. Jeanas Baptiste'as Perrinas pasiūlė, kad neigiamą centrą supančių krūvių (teigiamo krūvio) pritraukimą neutralizuotų inercijos jėga.

Jeanas Baptiste'as Perrinas

Vėliau šį modelį papildė ir patobulino Ernestas Rutherfordas, kuris tvirtino, kad visas teigiamas atomo krūvis yra atomo centre ir kad aplink jį skrieja elektronai.

Tačiau šis modelis turėjo tam tikrų apribojimų, kurių tuo metu nebuvo galima paaiškinti, ir Danijos fizikas Nielsas Bohras modelį rėmė kaip pagrindą, kad pasiūlytų savo modelį 1913 m.

Perrino atominio modelio charakteristikos

Svarbiausi Perrino atominio modelio bruožai yra šie:

- Atomas yra sudarytas iš didelės teigiamos dalelės, esančios jos centre, kurioje sukoncentruota didžioji dalis atominės masės.

- Keli neigiami krūviai skrieja aplink šią koncentruotą teigiamą įkrovą, kompensuojančią visą elektros krūvį.

Perrino pasiūlyme atominė struktūra palyginama su saulės sistema, kurioje koncentruotas teigiamas krūvis atliktų Saulės vaidmenį, o aplinkiniai elektronai atliktų planetų vaidmenį.

Perrinas buvo pradininkas, siūlantis netolygią atomo struktūrą 1895 m. Tačiau jis niekada nereikalavo suprojektuoti eksperimento, kuris padėtų patikrinti šią sampratą.

Eksperimentas

Dalyvaudamas doktorantūroje, Perrinas dirbo fizikos asistentu École Normale Supérieure Paryžiuje 1894–1897 m.

Iki to laiko Perrinas išplėtojo didžiąją dalį savo tyrimų, norėdamas išbandyti katodinių spindulių pobūdį; y., jei katodo spinduliai buvo elektra įkrautos dalelės arba jei jie buvo bangų pavidalo.

Katodiniai spinduliai

Katodinių spindulių eksperimentas atsirado atlikus tyrimus su „Crookes“ vamzdžiais - struktūra, kurią 1870-aisiais išrado anglų chemikas Williamas Crookesas.

„Crookes“ vamzdis sudarytas iš stiklinio vamzdžio, kurio viduje yra tik dujos. Šios konfigūracijos kiekviename gale yra metalinis gabalas, o kiekvienas gabalas yra prijungtas prie išorinio įtampos šaltinio.

Kai vamzdis maitinamas, jo viduje esantis oras jonizuoja, todėl jis tampa elektros laidininku ir uždaro atvirą grandinę tarp elektrodų galuose.

Vamzdelio dujos įgauna fluorescencinę išvaizdą, tačiau iki 1890-ųjų pabaigos mokslininkams nebuvo aiški šio reiškinio priežastis.

Tuomet nebuvo žinoma, ar fluorescencija atsirado dėl elementariųjų dalelių cirkuliacijos vamzdyje, ar spinduliai įgavo bangas, kurios jas nešiojo.

Perrino tyrimai

1895 m. Perrin atkartojo katodinių spindulių eksperimentus, prijungdamas išleidimo vamzdį prie didesnio tuščio indo.

Be to, Perrinas uždėjo neperšlampamą sieną paprastoms molekulėms ir pakartojo krioksų konfigūraciją, įdėdamas Faraday narvą, esantį apsauginėje kameroje.

Jei spinduliai praeitų pro nelaidžią sienelę įprastoms molekulėms Faradėjaus narve, automatiškai būtų parodyta, kad katodo spinduliai sudaryti iš elektra įkrautų pagrindinių dalelių.

Tikrinimo metodas

Norėdami tai patvirtinti, Perrinas prie nelaidžios sienos prijungė elektrometrą, kad būtų galima išmatuoti elektros krūvius, kurie bus sukurti, kai ten pateks katodo spinduliai.

Atliekant eksperimentą buvo įrodyta, kad katodo spindulių smūgis į nepralaidžią sienelę sukėlė nedidelį neigiamą elektrometro neigiamą krūvį.

Vėliau Perrinas nukreipė katodinių spindulių srautą, priversdamas sistemą indukuoti elektrinį lauką, ir privertė katodo spindulius smogti į elektrometrą. Kai tai atsitiko, skaitiklio užregistruotas žymiai didesnis elektros krūvis, palyginti su ankstesniu įrašu.

Perrino eksperimentų dėka buvo parodyta, kad katodo spinduliai sudaryti iš dalelių su neigiamais krūviais.

Vėliau, dvidešimtojo amžiaus pradžioje, JJ Thomsonas, remdamasis Perrino tyrimais, oficialiai atrado elektronų egzistavimą ir jų krūvio bei masės ryšį.

Postulatai

1904 m. Britų mokslininkas JJ Thomsonas pateikė savo pasiūlymą dėl atominio modelio, dar žinomo kaip slyvų pudingo modelis.

Šiame modelyje teigiamas krūvis buvo suprantamas kaip vienalytė masė, o neigiami krūviai atsitiktinai pasiskirstys minėtoje teigiamoje masėje.

Pagal analogiją teigiamas krūvis būtų pudingo masė, o neigiami krūviai būtų pavaizduoti slyvomis. Perrin 1907 m. Šį modelį paneigė. Savo pasiūlyme Perrin nurodo:

- Teigiamas krūvis nėra išplėstas per visą atominę struktūrą. Ji labiau sutelkta atomo centre.

- Neigiami krūviai nėra išsibarstę visame atome. Vietoj to, jie yra išdėstyti tvarkingai aplink teigiamą krūvį, link atomo išorinio krašto.

Apribojimai

Perrino atominis modelis turi du pagrindinius apribojimus, kurie vėliau buvo įveikti dėl Bohro (1913) ir kvantinės fizikos indėlio.

Svarbiausi šio pasiūlymo apribojimai yra šie:

- Nėra paaiškinimo, kodėl teigiamas krūvis išlieka koncentruotas atomo centre.

- Neigiamas neigiamų krūvių orbitų stabilumas aplink atomo centrą.

Pagal Maksvelo elektromagnetinius įstatymus, neigiami krūviai apibūdintų spiralines orbitas aplink teigiamus krūvius, kol jie su jais nesusidurs.

Dominantys straipsniai

Schrödingerio atominis modelis.

De Broglio atominis modelis.

Chadwicko atominis modelis.

Heisenbergo atominis modelis.

Thomsono atominis modelis.

Daltono atominis modelis.

Dirac Jordan atominis modelis.

Atominis Demokrito modelis.

Bohro atominis modelis.

Nuorodos

1. Jeanas Perrinas (1998). Encyclopædia Britannica, Inc. Atkurta iš: britannica.com
2. Jeanas Baptiste'as Perrinas (20014). Pasaulio biografijos enciklopedija. Atkurta iš: enciklopedija.com
3. Kubbinga, H. (2013). Duoklė Jeanui Perrinui. © Europos fizikų draugija. Atkurta iš: europhysicsnews.org
4. Atominis modelis (sf). Havana Kuba. Atkurta iš: ecured.cu
5. Perrin, J (1926). Netolygi materijos struktūra. AB „Nobel Media“. Atkurta iš: nobelprize.org
6. Solbes, J., Silvestre, V. ir Furió, C. (2010). Istorinė atomo ir cheminių jungčių modelių raida ir jų didaktinės pasekmės. Valensijos universitetas. Valensija, Ispanija. Atkurta iš: ojs.uv.es