Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Фролов В.В. -> "Химия" -> 12

Химия - Фролов В.В.

Фролов В.В. Химия: Учеб. пособие — М.: Высш. шк., 1986. — 543 c.
Скачать (прямая ссылка): chem_up_dlya_msv.pdf
Предыдущая << 1 .. 6 7 8 9 10 11 < 12 > 13 14 15 16 17 18 .. 211 >> Следующая


(2.5)
27
лось найти изотопы ряда элементов. Схема устройства масс-спектрометра Астона показана на рис. 2. В наше время масс-спектрометр используется для аналитических целей: он дает возможность определять содержание ничтожных.долей примеси. Например, масс-спектрографически можно определить состав газов в объеме поры, образовавшейся при отливке стали, диаметром 0,1 мм.
В результате обобщения исследований стало ясно, что при достаточном возбуждении атом отдает электрон и превращается в положительно заряженный ион. Таким образом, атом представляет собой сложную систему.
Рис. 2. Схема устройства маес-спектром'етра Астана:
З,, .Ь\, — щслепые диафрагмы; С,, С, — пластины конденсатора; ¦-¦ диафрагма, формирующая луч (аЛ); М - магнит-нос поле; Р--Р фотопластинка

В 1895 г. Рентген открыл лучи, которые генерируются на антикатоде под действием пучка электронов, вылетающих из катода. Они обладают большой проникающей способностью, вызывают ионизацию газов, не отклоняются электрическим и магнитным полями. Эти лучи впоследствии получили название рентгеновских. Они представляют собой электромагнитные колебания, аналогичные световым, но обладающие очень короткой длиной волны.

Рис. 3, Схема рентгеновской трубки: Рис. 4. Рентгеновские спектры элемеитон
К — катод; А — антикатод
28
Лауэ (1912) удалось измерить длину волны рентгеновских лучей: найденные значения находятся в интервале 10"8—10~9см.
Длина волны и спектр рентгеновского излучения зависят, при постоянных электрических характеристиках рентгеновской трубки (рис. 3), от материала антикатода.
Английскому физику Мозли (1913—1914) удалось установить, что спектр рентгеновских лучей очень прост и напоминает собой спектр водорода: одни и те же линии повторяются для всех элементов, но смещаются в более коротковолновую часть спектра по мере возрастания порядкового номера элемента в таблице Менделеева (рис. 4). Серии спектральных линий описываются уравнением, похожим ни уравнение Бальмера, но содержащим порядковый номер элемента:
/v-(Z..-/,)*( ' Дг)
(2.6)
где 1 — порядковый номер элемента; Ь — константа экранирования. Для одной и той же линии спектра различных элементов можно преобразовать уравнение следующим образом:
/v )а,
(2.7)
где
Уравнение (2.7) является законом Мозли: корень квадратный из частоты колебания характеристического рентгеновского излучения прямо пропорционален порядковому номеру элемента.. На рис. 5 представлен график этой зависимости.
Мозли пришел к выводу, что «в атоме имеется основная величина, возрастающая правильными скачками по мере, перехода от одного элемента к другому. Этой величиной может быть только заряд центрального положительного ядра». Предложенная Мозли величина «atomic number* совпала с. порядковыми номерами элементов в периодической системе, предложенными еще Д. И. Менделеевым.
Атомные (или порядковые) номера численно совпадают с величиной заряда ядра атома, выраженной в электронных единицах. Измерить заряды ядер некоторых элементов удалось Резерфорду и Чэдвику (1920).
На основании закона Мозли и открытий Резерфорда и Чэдвика можно дать современную формулировку периодического закона Д. И. Менделеева: свойства химических элементов и их соединений

-

А
г


, сер


10 20 30 Щ 50 ВО 70 ВО 90 1
Рис. 5. График закона Мозли
29
находятся в периодической зависимости от величины положительных зарядов ядер их атомов.
Порядок элементов в периодической системе в соответствии с нарастающим зарядом ядра и их расположением, осуществленным Д. И. Менделеевым, совершенно одинаков, и не требуется никаких коррекций из-за атомных' масс, так как атомная масса не является постоянной величиной для данного элемента (изотопы).
Закон Мозли получил большое практическое применение: рент-геноспектральный метод количественного анализа в настоящее время широко применяется, поскольку он обладает высокой степенью локальности (облучаемая точка имеет диаметр 1—2 мкм) и большой точностью, так как в спектре рентгеновского излучения линии различных элементов почти никогда не совпадают. Метод Мозли для рентгеноспектрального анализа воплощен в приборе МАР-1 Ленинградского оптического объединения.
В 1896 г. Анри Беккерель открыл радиоактивность соединений урана, а в 1898—1902 гг. Пьер и Мария Кюри выделили из остатков руды после извлечения урана новый элемент—радий (Иа), радиоактивность которого оказалась в миллион раз выше радиоактивности урана. По химическим свойствам радий очень близок к барию. Попутно супруги Кюри выделили полоний (Ро), а вскоре после этого Дебьерн открыл еще один радиоактивный элемент — актиний (Ас). Позднее в 1934 г. Фредерик Жолио-Кюри и Ирен Кюри открыли явление искусственной радиоактивности в результате ядерных реакций.
Радиоактивное излучение радия состоит из а-частиц (т. е. ядер аНе), которые выбрасывают ядра 2ЦЯа, самопроизвольно распадаясь и превращаясь в ядра 2ЦЯп:
В результате этой реакции вместо радия появляется радон Ип, который расположен в периодической системе левее на 2 номера (правило сдвига Фаянса — Содди). Радон излучает электрон (Р-частица) и превращается в изотоп франция ^Рг:
Предыдущая << 1 .. 6 7 8 9 10 11 < 12 > 13 14 15 16 17 18 .. 211 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed