ÁNGSTROM: ISTORIJA, NAUDOJIMO BŪDAI IR ATITIKMENYS - CHEMIJA - 2025

Angstrom yra ilgis, kuris yra naudojamas išreikšti linijinis atstumas tarp dviejų taškų vienetas; ypač tarp dviejų atominių branduolių. Lygiavertis ^10–8 cm arba ^10–10 m, mažesnis nei viena milijardoji metro dalis. Todėl tai yra vienetas, naudojamas labai mažiems matmenims. Jį vaizduoja švedų abėcėlės raidė Å fiziko Anderio Jono Ångströmo (apatinis vaizdas), kuris pristatė šį įrenginį atlikdamas savo tyrimus, garbei.

Angstromą galima rasti įvairiose fizikos ir chemijos srityse. Kadangi tai yra mažas ilgio matas, jis turi neįkainojamą tikslumą ir patogumą matuojant atomų santykį; pvz., atominio spindulio, ryšių ilgio ir elektromagnetinio spektro bangos ilgio.

Anderso Ångströmo portretas. Šaltinis: http://www.angstrom.uu.se/bilder/anders.jpg.

Nors daugeliu atvejų jis išsiskiria SI vienetais, tokiais kaip nanometras ir pikometras, jis vis dar galioja tokiose srityse kaip kristalografija ir tiriant molekulines struktūras.

Istorija

Vienybės atsiradimas

Andersas Jonas Ångströmas gimė 1814 m. Rugpjūčio 13 d. Lödgo, Švedijos mieste, ir mirė 1874 m. Birželio 21 d. Upsaloje (Švedija). Jis sukūrė savo mokslinius tyrimus fizikos ir astronomijos srityse. Jis laikomas vienu iš spektroskopijos tyrimų pradininkų.

Ångström ištyrė šilumos laidumą ir ryšį tarp elektros laidumo ir šilumos laidumo.

Taikydamas spektroskopiją, jis sugebėjo ištirti skirtingų dangaus kūnų elektromagnetinę spinduliuotę, sužinojęs, kad saulė buvo sudaryta iš vandenilio (ir kitų elementų, kuriuose vyksta branduolinės reakcijos).

Ångström turi paruošti saulės spektro žemėlapį. Šis žemėlapis buvo parengtas taip detaliai, kad jį sudaro tūkstantis spektrinių linijų, kuriose jis panaudojo naują vienetą: Å. Vėliau šio įrenginio naudojimas tapo plačiai paplitęs, nes jis buvo pavadintas jį įvedusio asmens vardu.

1867 m. Ångström ištyrė šiaurinių žiburių elektromagnetinės spinduliuotės spektrą ir atrado ryškią liniją žaliai geltonoje matomos šviesos srityje.

1907 m. Å buvo naudojamas apibrėžti raudonos linijos, skleidžiančios kadmį, bangos ilgį, jos vertė yra 6 438,47 Å.

Matomas spektras

Ångström manė, kad būtų patogu įdiegti įrenginį, kad būtų išreikšti skirtingi bangų ilgiai, sudarantys saulės šviesos spektrą; ypač matomos šviesos srityje.

Kai per prizmę patenka saulės spinduliai, atsirandanti šviesa yra suskaidoma į ištisinį spalvų spektrą - nuo violetinės iki raudonos; eina per indigo, žalią, geltoną ir oranžinę spalvas.

Spalvos yra skirtingo ilgio, matomo matomoje šviesoje, išraiška nuo maždaug 4000 Å iki 7000 Å.

Stebint vaivorykštę, galima tiksliai pasakyti, kad ji sudaryta iš skirtingų spalvų. Tai žymi skirtingus bangos ilgius, kurie sudaro matomą šviesą, kurią skaido vandens lašai, praeinantys pro matomą šviesą.

Nors skirtingi bangos ilgiai (λ), sudarantys saulės šviesos spektrą, yra išreikšti Å, jų išraiška nanometrais (nm) arba milimikronais, lygiais ^10–9 m, taip pat yra gana dažna .

Å ir SI

Nors Å vienetas buvo naudojamas daugelyje tyrimų ir publikacijų mokslo žurnaluose bei vadovėliuose, jis nėra įregistruotas Tarptautinėje vienetų sistemoje (SI).

Kartu su Å ​​yra ir kiti vienetai, kurie neįregistruoti SI; tačiau jie ir toliau naudojami skirtingo pobūdžio, moksliniuose ir komerciniuose leidiniuose.

Programos

Atominiai spinduliai

Vienetas Å naudojamas atomų spindulio matmenims išreikšti. Atomo spindulys gaunamas matuojant atstumą tarp dviejų ištisinių ir tapačių atomų branduolių. Šis atstumas yra lygus 2 r, taigi atominis spindulys (r) yra pusė jo.

Atomų spindulys svyruoja apie 1 Å, todėl jį patogu naudoti. Tai sumažina klaidų, kurios gali būti padarytos naudojant kitus blokus, skaičių, nes nereikia naudoti 10 galių su neigiamais eksponentais ar skaičiais su daug dešimtųjų tikslumu.

Pavyzdžiui, turime šiuos atominius spindulius, išreikštus angstromais:

-Chloro (Cl), kurio atominis spindulys yra 1 Å

-Litis (Li), 1,52 Å

-Boro (B), 0,85 Å

- anglis (C), 0,77 Å

-Deguonis (O), 0,73 Å

-Fosforas (P), 1,10 Å

-Siera (S), 1,03 Å

- azotas (N), 0,75 Å;

-Fluoras (F), 0,72 Å

-Bromo (Br), 1,14 Å

- jodas (I), 1,33 Å.

Nors tarp jų yra cheminių elementų, kurių atominis spindulys yra didesnis nei 2 Å,:

-Rubidium (Rb) 2,48 Å

-Stroncis (Sr) 2,15 Å

-Cezium (Cs) 2,65 Å.

Pikometras prieš Angstromą

Chemijos tekstuose įprasta rasti atominius spindulius, išreikštus pikometrais (ppm), kurie yra šimtą kartų mažesni už angstromą. Skirtumas yra tai, kad aukščiau pateiktą atominį spindulį tiesiog padauginate iš 100; pavyzdžiui, anglies atominis spindulys yra 0,77 Å arba 770 ppm.

Kietojo kūno chemija ir fizika

Å taip pat naudojamas molekulės dydžiui ir erdvei tarp atomo plokštumų išreikšti kristalų struktūrose. Dėl šios priežasties Å naudojamas kieto kūno fizikoje, chemijoje ir kristalografijoje.

Be to, jis naudojamas elektronų mikroskopijoje, siekiant nurodyti mikroskopinių struktūrų dydį.

Kristalografija

Vienetas Å naudojamas kristalografijos tyrimuose, kurių pagrindas yra rentgeno spinduliai, nes jų bangos ilgis yra nuo 1 iki 10 Å.

Å yra naudojamas pozitronų kristalografijos tyrimuose analitinėje chemijoje, nes visos cheminės jungtys yra nuo 1 iki 6 Å.

Bangos ilgiai

Å naudojamas išreikšti elektromagnetinės spinduliuotės bangų ilgiui (λ), ypač matomos šviesos srityje. Pavyzdžiui, žalia spalva atitinka 4 770 Å bangos ilgį, o raudona spalva - 6 231 Å bangos ilgį.

Tuo tarpu ultravioletinė spinduliuotė, arti matomos šviesos, atitinka 3543 Å bangos ilgį.

Elektromagnetinė spinduliuotė turi keletą komponentų, įskaitant: energiją (E), dažnį (f) ir bangos ilgį (λ). Bangos ilgis yra atvirkščiai proporcingas elektromagnetinės spinduliuotės energijai ir dažniui.

Todėl, kuo ilgesnis elektromagnetinės spinduliuotės bangos ilgis, tuo mažesnis jos dažnis ir energija.

Lygiavertiškumas

Galiausiai, kai kurie Å atitikmenys yra prieinami skirtingiems vienetams, kurie gali būti naudojami kaip konvertavimo koeficientai:

–10 ^–10 metrų / Å

-10 ^-8 centimetrai / Å

-10 ^-7 mm / Å

-10 ^-4 mikrometrai (mikronai) / Å.

-0,10 milimetrų (nanometras) / Å.

-100 pikometras / Å.

Nuorodos

1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2018 m. Gruodžio 05 d.). Angstromo apibrėžimas (fizika ir chemija). Atgauta iš: thinkco.com
2. Vikipedija. (2019 m.). Angstromas. Atkurta iš: es.wikipedia.org
3. Whittenas, Davisas, Peckas ir Stanley. (2008). Chemija. (8-asis leidimas). CENGAGE mokymasis.
4. Kalifornijos universiteto regentai. (devyniolika devyniasdešimt šeši). Elektromagnetinis spektras. Atkurta iš: cse.ssl.berkeley.edu
5. „AVCalc LLC“. (2019 m.). Kas yra angstroma (vienetas). Atkurta iš: aqua-calc.com
6. Angstromas - vyras ir vienetas. . Atkurta iš: phycomp.technion.ac.il