Масса атомов. Дальтон. Атомная теория - Enrique Alvarez

Протон был выделен в 1920 году Эрнестом Резерфордом во время изучения ядер гелия, раньше называвшихся альфа-частицами и излучаемых при естественной радиоактивности. На самом деле Резерфорд выделил ядро водорода, самый распространенный в природе изотоп которого состоит из одного протона. Во время этого опыта Резерфорд осуществил первую в истории атомную реакцию, превратив атомы азота в кислород. В продукте реакции Резерфорд выделил ядро водорода и предположил, как и задолго до него английский химик Уильям Прут (1785-1850), что водород может быть основным элементом, или частицей, образующей другие атомы. Даже если на самом деле это не совсем так, факт заключается в том, что Резерфорд предложил называть его протоном по двум причинам: во-первых, он заимствовал греческое слово, означающее "первый", во-вторых, это название напоминало о фамилии Прута.

Перво· атомное превращение в истории заключалось в превращении атома азота в кислород в следующей реакции:

4He + 14N → 17O + 1Н.

Она противоречила законам электромагнетизма, описанным Джеймсом Клерком Максвеллом, хотя эти законы были доказаны многочисленными опытами. По Максвеллу, электрический заряд в движении — в нашем случае электрон — должен постоянно излучать энергию. И со временем из-за потери этой энергии он должен упасть на ядро, и тогда атом коллапсирует. Кроме того, протоны с одинаковым положительным зарядом должны отталкиваться друг от друга, а не оставаться в маленьком пространстве в центре атома.

Появилась главная проблема: микроскопический мир вел себя не так, как макроскопический. Резерфорд долгие годы размышлял над этим вопросом и в итоге пришел к гипотезе, что положительный заряд протона должен быть компенсирован, или, скорее, нейтрализован, другими частицами. Когда мы описывали получение протона из азота, мы уже использовали понятие нейтрона.

Один из учеников Резерфорда, английский физик Джеймс Чедвик, попытался найти нейтроны, и это ему удалось сделать в 1932 году, после 11 лет исследований. В результате нейтрон стал главным инструментом при ядерном делении, или распаде, поскольку он лишен электрического заряда, следовательно никак себя не проявляет, пока не проникнет в атомы более тяжелых элементов. Лауреат Нобелевской премии по физике 1935 года Чедвик против своей воли проложил дорогу к атомной бомбе.

Схема модели Резерфорда (1911).

Список рекомендуемой литературы

Asimov, I., Introduction a la tientia, Barcelona, Ediciones Orbis, 1985.

—: Breve historia de la qutmica, Madrid, Alianza Editorial, 2006.

Bryson, B., Una breve historia de cast todo, Barcelona, RBA, 2003.

Gamow, G., Biografta de la ftsica, Madrid, Alianza Editorial, 2007.

Gribbin, J., Historia de la tientia, 1543-2001, Barcelona, Critica, 2003.

Pellôn, I., Dalton, el hombre que peso los dtomos, Madrid, Nivola, 2003.

Lit & Phil 11, 26-29, 31, 34, 43, 53, 54, 57, 72, 78, 80, 97, 99-101, 126

Лвогадро, Амедео 36, 37, 75, 89, 95, 106, 109, 110, 116, 119-121, 126

закон Лвогадро 110, 116

число Лвогадро 95, 119-121

алхимия 69, 83, 85, 86, 90, 115, 128

анод 100, 101, 128

Аристотель 68, 69

атом 7-10, 13, 16, 19-26, 28-34, 36-37, 60, 62, 65, 67, 68, 71-76, 81, 83, 86-88, 90, 91, 93-97, 101, 103-110, 112, 116-118, 120-124, 126, 127, 129-139, 141, 142

атомизм 7-9, 30, 67, 68, 86-88, 91, 94, 105, 112, 117, 120

атомная масса 37, 74, 93-95, 97, 104, 112, 116, 124, 132, 134, 136, 137

единица атомной массы 94, 95

относительная 9, 29, 116, 123, 137

атомый номер 94, 130, 136

Беккерель, Анри 125-127, 131

Бертолле, Клод Луи 11, 78, 91-92, 97, 102, 105, 111

Берцелиус, Йенс Якоб 106-109

правило кислоты Берцелиуса 107

химическая формула Берцелиуса 108, 112, 116

Бехер, Иоганн 85, 86

Блэк, Джозеф 52, 86 бозон 145

Бойль, Роберт 56, 69-70, 83, 85-92, 103, 115, 119

закон Бойля 89, 90, 103

Больцман, Людвиг 20, 36-37, 89, 117-120

постоянная Больцмана 37, 89, 119, 120

Бор, Нильс 32, 37, 126, 137-139

атомная модель Бора 138, 139

ботаник 23, 47, 48, 49

Браге, Тихо 22

Британская ассоциация содействия прогрессу науки 99

Брольи, Луи-Виктор де 138

Броун, Роберт 21, 120

броуновское движение 10, 21, 36, 110, 120-122

Бургаве, Герман 56, 91

Бьюли, Джордж 46, 47

вес особый 62

относительный 29

эквивалентный 93, 96

взаимодействие сильное ядерное 141, 144

слабое ядерное 144, 145

водород 8, 9, 25, 29, 36, 37, 52, 70-72, 76, 80, 81, 96, 102, 106, 123, 129-133, 137-139

воздух 7, 8, 24-31, 52, 57-59, 68, 69, 71, 76, 86, 87, 89, 92, 102, 120, 122, 127

Волластон, Уильям 77, 97, 104, 105

Вольта, Алессандро 77

Галилей 22, 69, 87

Гарнетт, Томас 57, 76, 78

Гассенди, Пьер 87, 88, 90, 91

Гауф, Джон 47-49, 53

Гейгер, Ганс 126, 132

Гейзенберг, Карл Вернер 140, 141, 143

Гей-Люссак, Луи-Жозеф 11, 72, 75, 78, 92, 97, 102-104, 107, 116, 119

второй закон Гей-Люссака 103

закон объемных отношений Гей-Люссака 75, 104

первый закон Гей-Люссака 103

Гейсслер, Генрих 128

Генри, Томас 54, 57, 58

Генри, Уильям 57, 58, 61, 75, 78, 80, 96, 97, 98, 99

закон о растворимости газов Генри 58

Гольдштейн, Ойген 128, 132

горение 8, 25, 52, 70, 71, 85, 86, 92, 96

грамм-моль 95, 105, 110, 116 (см. также моль)

Дальтон, Джонатан 11, 23, 41, 44, 46, 47

дальтонизм 11, 24, 35, 55, 56

Дальтон, Мэри 41, 46

Декарт, Рене 87, 88

Демокрит Абдерский 29, 30, 66

Дэви. Гемфри 11, 26, 28, 33, 34, 37, 76-78, 81, 86, 93, 96, 97, 98, 100, 103, 107, 108, 128

закон идеальных газов 103, 119

кратных отношений Дальтона 11, 32, 59, 60, 71, 74, 105, 109

парциального давления газов Дальтона 11, 28, 59, 61

сохранения массы (или вещества) 9, 23, 24, 31, 53, 70, 71, 79, 91, 92

законы количественные 60, 72, 74, 75, 91, 93, 94, 102, 105

объемные 75, 102

стехиометрические 60, 93, 105

Зеннерт, Даниэль 86, 87

Иглсфилд 11, 41, 44-47, 49, 51 ион 95, 100, 130, 132, 136

Кавендиш, Генри 52, 126, 127

Канниццаро, Станислао 106, 116, 123

Карлсруэ, Конгресс по химии 106, 109

катод 100, 101, 128, 129, 132

квакер 18, 19, 26, 41 -44, 47-50, 54, 96, 99, 145

кварк 144, 145

Кембридж 16, 32, 48, 49, 99, 123, 126, 127

Кеплер, Иоганн 22, 49, 69

Кёкуле, Фридрих 106, 110

кислород 8, 25, 31, 37, 52, 59, 60, 62, 70-72, 75, 86, 93, 96, 104, 106, 107, 110, 118, 119, 133

Кокрофт, Джон Дуглас 142

коллоиды 36, 121

Королевское общество 11, 26, 34, 45, 58, 89, 97, 128

Крукс, Уильям 127, 129

Кюри Мария 33, 37, 123, 125-128, 131, 135, 143

Пьер 127

Лавуазье, Антуан Лоран де 9, 23-26, 31, 34, 37, 38, 52, 53, 54, 59, 62, 70-74, 83, 86, 91-93, 102, 115

Лаплас, Пьер Симон де 24, 97

Левкипп из Милета 30

лептон 145

Линней, Карл 50, 51

Литературно-философское общество Манчестера 11, 18, 20, 23, 26, 98 (см. также Lit & Phil)

Ломоносов, Михаил 71, 85, 91

Лоуренс, Эрнест 142

Лукреций 120

лучи X 125, 127

катодные 32, 128-130

Максвелл, Джеймс Клерк 20, 36, 37, 118, 119, 134

статистика Максвелла — Больцмана 36

Манчестер 5, 11, 15, 17, 18, 20, 23, 25, 27, 33, 35, 43, 48-50, 53, 54, 57, 58, 63, 78-81, 97-99, 111, 113, 117, 126, 139

Мариотт, Эдм 89

Марсден, Эрнест 33

массовое число 95

Мах, Эрнст 36, 37, 117, 120

Менделеев, Дмитрий 110, 123, 124, 128

периодическая таблица Менделеева 123, 124

метеорология 22, 26, 29, 48, 49

механика квантовая 113, 137-143

статистическая 36, 117, 118

модель атомная 129, 131, 133, 138, 139

стандартная 145

молекула 7, 19, 21, 31, 32, 36, 37, 62, 72-75, 88, 89, 91, 95, 105, 107-110, 116-122, 130

молекулярно-кинетическая теория газов 118

моль 37, 95, 105, 110, 116

молярная масса 95

мюон 144, 145

натурфилософия 11, 43, 48, 52, 78

нейтрино 141, 145

нейтрон 122, 34, 38, 73, 94, 124-126, 133-137, 141, 144

Нобелевская премия 16, 21, 32, 42, 110, 116, 117, 120, 121, 127, 130, 132, 135, 138, 139, 142, 143

Новая систелш химической философии 11, 16, 29, 33, 65, 78, 96, 100

номенклатура биноминальная 49-51

химическая 52, 106

Ньютон, Исаак 19, 20, 56, 59, 61, 66, 77, 83, 90, 91, 126, 141, 144

Оксфорд 16, 34, 48, 49, 56, 89, 99, 123

Оппенгеймер, Роберт 126, 139

орбитальный 136, 140

Оствальд, Вильгельм 120, 121

Оуэн, Роберт 27, 54

Парацельс 69, 90

паровая машина 17, 51, 76

Перрен, Жан Батист 21, 36, 37, 110, 120, 121

Персиваль, Томас 54, 57, 58

Планк, Макс 37, 137-139, 141

постоянная Планка 138, 139

правило наибольшей простоты 31, 74, 80

Пристли, Джозеф 25, 52, 86

промышленная революция 16, 17, 44, 51, 98, 110

Просвещение 67

протон 22, 23, 32, 37, 73, 94, 95, 124, 126, 132-137, 141, 142, 144

Пруст, Жозеф Луи 71, 72, 74, 91

закон постоянства состава Пруста 71, 74, 91

Прут, Уильям 133, 134

Пьеретт Польз, Мари-Анн 92

радиоактивность 10, 123, 125-128, 130-133, 144

растворимость газов 57, 58, 61, 62, 65

Резерфорд, Эрнест 10, 16, 20, 22, 33, 36, 37, 65, 98, 125-127, 130-135, 137-139, 142

атомная модель Резерфорда 133

эксперимент Резерфорда 33

Религиозное общество Друзей 19, 42 (см. также квакер)

Рентген, Вильгельм Конрад 125, 127

Рихтер, Иеремия Вениамин 74, 93, 105

закон эквивалентных отношений Рихтера 74

Ричардс, Теодор 116

Робинсон, Элиу 46, 47

Томсон, Джозеф Джон 32, 127, 129

атомная модель Томсона 131

Томсон, Томас 76, 96, 104, 105

тяготение 52, 62, 121, 141, 144, 145

Уатт, Джеймс 17, 27, 51, 76

Уолтон, Эрнест 142

Уэджвуд, Томас 26

Фарадей. Майкл 26, 37, 77, 100, 128

Флетчер, Джон 11, 44

флогистон 52, 85, 86