அணு-மூலக்கூறு கோட்பாட்டின் அடிப்படைக் கோட்பாடுகள். அணு-மூலக்கூறு அறிவியல் - வேதியியலின் தத்துவார்த்த அடித்தளம்
அணு மூலக்கூறு அறிவியல்
பொருள் மற்றும் இயக்கத்தின் கருத்து
நவீன வேதியியலும் ஒன்று இயற்கை அறிவியல், பொருள் மற்றும் தனிப்பட்ட வேதியியல் துறைகளின் அமைப்பு - கனிம, பகுப்பாய்வு, உடல், கரிம, கூழ் போன்றவை.
நம்மைச் சுற்றியுள்ள அனைத்தும் பல்வேறு உலகம், பொருள்கள் மற்றும் நிகழ்வுகளின் முழு தொகுப்பும் ஒரு பொதுவான கருத்தாக்கத்தால் ஒன்றுபட்டுள்ளது - பொருள், இரண்டு வகையான இருப்பு அறியப்படுகிறது - பொருள் மற்றும் புலம்.
மேட்டர் என்பது அதன் சொந்த நிறை அல்லது ஓய்வு நிறை கொண்ட துகள்களைக் கொண்ட ஒரு பொருள் உருவாக்கம் ஆகும். நவீன அறிவியல்பல்வேறு வகையான பொருள் அமைப்புகள் மற்றும் பொருளின் தொடர்புடைய கட்டமைப்பு நிலைகள் அறியப்படுகின்றன. இதில் அடிப்படைத் துகள்கள் (எலக்ட்ரான்கள், புரோட்டான்கள், நியூட்ரான்கள், முதலியன) மற்றும் பல்வேறு அளவுகளின் மேக்ரோஸ்கோபிக் உடல்கள் (புவியியல் அமைப்புகள், கோள்கள், நட்சத்திரங்கள், நட்சத்திரக் கொத்துகள், கேலக்ஸி, விண்மீன்களின் அமைப்புகள் போன்றவை.) பொருளின் கட்டமைப்பைப் பற்றிய நவீன அறிவு விரிவடைகிறது. இருந்து 10 -14 செ.மீமுன் 10 28 செ.மீ(தோராயமாக 13 பில்லியன்ஒளி ஆண்டுகள்).
பொருள் போலல்லாமல், ஒரு புலம் என்பது துகள்கள் தொடர்பு கொள்ளும் ஒரு பொருள் ஊடகம். எடுத்துக்காட்டாக, எலக்ட்ரானிக் துறையில், சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களுக்கு இடையில் தொடர்பு ஏற்படுகிறது, மேலும் அணுசக்தி துறையில், புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களுக்கு இடையில் தொடர்பு ஏற்படுகிறது.
பொருளின் இருப்பின் உலகளாவிய வடிவங்கள் இடம் மற்றும் நேரம் ஆகும், அவை பொருளுக்கு வெளியே இல்லை, அதே போல் இடஞ்சார்ந்த பண்புகள் இல்லாத பொருள் பொருள்கள் இருக்க முடியாது.
பொருளின் அடிப்படை மற்றும் ஒருங்கிணைந்த சொத்து இயக்கம் - அதன் இருப்பு வழி. பொருளின் இயக்கத்தின் வடிவங்கள் மிகவும் வேறுபட்டவை, அவை ஒன்றுக்கொன்று தொடர்புடையவை மற்றும் ஒன்றிலிருந்து மற்றொன்றுக்கு நகரும். எடுத்துக்காட்டாக, பொருளின் இயக்கத்தின் இயந்திர வடிவம் மின் வடிவமாகவும், மின் வடிவம் வெப்ப வடிவமாகவும் மாறலாம். பொருளின் இயக்கத்தின் அளவு, அதன் அளவு பண்பு, ஆற்றல் ஆகும்.
வேதியியலின் வரையறை
பல்வேறு வடிவங்கள்பொருளின் இயக்கங்கள் பல்வேறு விஞ்ஞானங்களால் ஆய்வு செய்யப்படுகின்றன - இயற்பியல், வேதியியல், உயிரியல், முதலியன. வேதியியல் என்பது பொருளின் இயக்கத்தின் வேதியியல் வடிவத்தை ஆய்வு செய்கிறது, இது பொருட்களின் தரமான மாற்றம், சில பொருட்களை மற்றவற்றாக மாற்றுவது. இந்த வழக்கில், பொருளை உருவாக்கும் அணுக்களுக்கு இடையிலான இரசாயன பிணைப்புகள் உடைக்கப்படுகின்றன, மீண்டும் வெளிப்படுகின்றன அல்லது மறுபகிர்வு செய்யப்படுகின்றன. வேதியியல் செயல்முறைகளின் விளைவாக, புதிய இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் பண்புகளுடன் புதிய பொருட்கள் எழுகின்றன.
எனவே, வேதியியல் என்பது பொருட்களின் உருமாற்ற செயல்முறைகளை ஆய்வு செய்யும் ஒரு விஞ்ஞானமாகும், இது கலவை, கட்டமைப்பு மற்றும் பண்புகளில் ஏற்படும் மாற்றங்கள் மற்றும் இந்த செயல்முறைகள் மற்றும் பொருளின் பிற வடிவங்களுக்கு இடையிலான பரஸ்பர மாற்றங்கள் ஆகியவற்றுடன்.
வேதியியலில் ஆய்வின் பொருள் வேதியியல் கூறுகள் மற்றும் அவற்றின் கலவைகள் ஆகும். பொருட்களின் பண்புகள் மற்றும் அவற்றின் மாற்றங்களைப் படிப்பதன் மூலம், வேதியியல் இயற்கையின் விதிகளை வெளிப்படுத்துகிறது, பொருள் மற்றும் அதன் இயக்கத்தை அறிவது. ஒரு விஞ்ஞான உலகக் கண்ணோட்டத்தை உருவாக்குவதற்கு வேதியியலை மிக முக்கியமான அடிப்படை இயற்கை அறிவியலில் ஒன்றாகப் படிப்பது அவசியம்.
அணு-மூலக்கூறு அறிவியல்
அணு-மூலக்கூறு அறிவியல் உருவாக்கப்பட்டது மற்றும் வேதியியலில் முதன்முதலில் பயன்படுத்தப்பட்டது சிறந்த ரஷ்ய விஞ்ஞானி எம்.வி. லோமோனோசோவ். அவரது கற்பித்தலின் முக்கிய விதிகள் "கணித வேதியியலின் கூறுகள்" வேலையில் அமைக்கப்பட்டுள்ளன. எம்.வி.யின் போதனைகளின் சாராம்சம். லோமோனோசோவ் பின்வருவனவற்றிற்கு வருகிறார்.
1. அனைத்து பொருட்களும் "கார்பஸ்கிள்ஸ்" (எம்.வி. லோமோனோசோவ் மூலக்கூறுகள் என அழைக்கப்படுகின்றன) கொண்டிருக்கும். 2. மூலக்கூறுகள் தனிமங்களால் ஆனவை (அணுக்கள்). 3. துகள்கள் - மூலக்கூறுகள் மற்றும் அணுக்கள் தொடர்ச்சியான இயக்கத்தில் உள்ளன. 4. எளிய பொருட்களின் மூலக்கூறுகள் ஒரே மாதிரியான அணுக்கள், சிக்கலான பொருட்களின் மூலக்கூறுகள் - வெவ்வேறு அணுக்கள்.
இந்த கோட்பாடு பின்னர் டி. டால்டன் மற்றும் ஜே. பெர்செலியஸ் ஆகியோரின் படைப்புகளில் உருவாக்கப்பட்டது. வேதியியலில் அணு-மூலக்கூறு கோட்பாடு இறுதியாக 19 ஆம் நூற்றாண்டின் நடுப்பகுதியில் நிறுவப்பட்டது. 1860 ஆம் ஆண்டில் கார்ல்ஸ்ரூஹேவில் நடந்த வேதியியலாளர்களின் சர்வதேச காங்கிரஸில், ஒரு வேதியியல் உறுப்பு, அணு மற்றும் மூலக்கூறு பற்றிய கருத்துகளின் வரையறைகள் ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்டன.
ஒரு அணு என்பது ஒரு வேதியியல் தனிமத்தின் மிகச்சிறிய துகள் ஆகும், அது அதன் வேதியியல் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் வேதியியல் எதிர்வினைகளில் பிரிக்க முடியாதது.
ஒரு மூலக்கூறு என்பது அதன் வேதியியல் பண்புகளைக் கொண்ட ஒரு பொருளின் மிகச்சிறிய துகள் ஆகும். ஒரு மூலக்கூறின் வேதியியல் பண்புகள் அதன் கலவை மற்றும் வேதியியல் கட்டமைப்பால் தீர்மானிக்கப்படுகின்றன.
அனைத்து பொருட்களும் எளிய மற்றும் சிக்கலானதாக பிரிக்கப்படுகின்றன.
ஒரு எளிய பொருள் ஒரே தனிமத்தின் அணுக்களால் ஆனது.
ஒரு சிக்கலான பொருள் பல்வேறு தனிமங்களின் அணுக்களால் ஆனது. உதாரணமாக, காப்பர் ஆக்சைடு (II)தாமிரம் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் தனிமங்களின் அணுக்களால் உருவாக்கப்பட்டது.
100 ஆண்டுகளுக்கு முன்பு, அணு ஒரு பிரிக்க முடியாத பொருளாக பார்க்கப்பட்டது. இருப்பினும், நவீன கருத்துகளின்படி, அணு உள்ளது சிக்கலான அமைப்புமற்றும் மூன்று துணை அணு துகள்கள் உள்ளன: புரோட்டான்கள், நியூட்ரான்கள் மற்றும் எலக்ட்ரான்கள். புரோட்டான்கள் நேர்மறை மின்னூட்டத்தைக் கொண்டுள்ளன; நியூட்ரான்களுக்கு மின்னூட்டம் இல்லை மற்றும் எலக்ட்ரான்களுக்கு எதிர்மறை மின்னூட்டம் உள்ளது. புரோட்டான் மற்றும் எலக்ட்ரானின் மின்னூட்டங்கள் அளவுகளில் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும். புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்கள் ஒரு அணுவின் மிகச் சிறிய அளவை ஆக்கிரமித்து, நியூக்ளியஸ் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. ஒரு அணுவின் எஞ்சிய தொகுதியின் பெரும்பகுதி எலக்ட்ரான்கள் நகரும் இடமாகும். அணுக்களுக்கு நிகர மின் கட்டணம் இல்லை என்பதால், ஒவ்வொரு அணுவும் சம எண்ணிக்கையிலான எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் புரோட்டான்களைக் கொண்டுள்ளது. கருவின் கட்டணம் புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கையால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.
ஒரு இரசாயன உறுப்பு என்பது ஒரே அணுக்கரு மின்னூட்டத்தால் வகைப்படுத்தப்படும் ஒரு வகை அணுக்கள் ஆகும், அதன்படி, ஒரு குறிப்பிட்ட பண்புக்கூறுகளால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது. நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கையில் வேறுபடும் அதே தனிமத்தின் அணுக்கள், எனவே வெகுஜனத்தில், ஐசோடோப்புகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. சின்னம் 12 6 சிஅல்லது வெறுமனே 12 சிஆறு புரோட்டான்கள் மற்றும் ஆறு நியூட்ரான்கள் கொண்ட கார்பன் அணு என்று பொருள். அணுவின் கருவில் உள்ள புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கை அணு எண் எனப்படும். சூப்பர்ஸ்கிரிப்ட் (12) நிறை எண் என்று அழைக்கப்படுகிறது மற்றும் அணுவின் கருவில் உள்ள புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களின் மொத்த எண்ணிக்கையைக் குறிக்கிறது.
"வேதியியல் உறுப்பு" என்ற கருத்தை "எளிய பொருள்" என்ற கருத்துடன் அடையாளம் காண முடியாது. ஒரு எளிய பொருள் ஒரு குறிப்பிட்ட அடர்த்தி, கரைதிறன், உருகும் மற்றும் கொதிநிலை போன்றவற்றால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது. இந்த பண்புகள் அணுக்களின் தொகுப்புடன் தொடர்புடையவை மற்றும் அவை வெவ்வேறு எளிய பொருட்களுக்கு வேறுபட்டவை.
ஒரு இரசாயன உறுப்பு ஒரு குறிப்பிட்ட அணுக்கரு கட்டணம், ஐசோடோபிக் கலவை போன்றவற்றால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது. ஒரு தனிமத்தின் பண்புகள் அதன் தனிப்பட்ட அணுக்களுடன் தொடர்புடையது.
சிக்கலான பொருட்கள் எளிய பொருட்களால் ஆனது அல்ல, ஆனால் தனிமங்களிலிருந்து. எடுத்துக்காட்டாக, நீர் ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜனைக் கொண்ட எளிய பொருட்களைக் கொண்டிருக்கவில்லை, ஆனால் ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் கூறுகளைக் கொண்டுள்ளது.
பல வேதியியல் கூறுகள் கட்டமைப்பு மற்றும் பண்புகளில் வேறுபடும் பல எளிய பொருட்களை உருவாக்குகின்றன. இந்த நிகழ்வு அலோட்ரோபி என்று அழைக்கப்படுகிறது, இதன் விளைவாக வரும் பொருட்கள் அலோட்ரோபிக் மாற்றங்கள் அல்லது மாற்றங்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. இவ்வாறு, உறுப்பு ஆக்ஸிஜன் இரண்டு அலோட்ரோபிக் மாற்றங்களை உருவாக்குகிறது: ஆக்ஸிஜன் O 2மற்றும் ஓசோன் O 3; கார்பன் உறுப்பு - மூன்று: வைரம், கிராஃபைட் மற்றும் கார்பைன்.
ஒவ்வொரு பொருளிலும் உள்ள இயற்பியல் பண்புகள் மற்றும் உடல் அளவுகளை அளவிடுவதன் மூலம் பொருளின் இயக்கத்தின் வேதியியல் வடிவம் ஆய்வு செய்யப்பட்டு அறியப்படுகிறது. ஒரு இயற்பியல் அளவு, எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு பொருளின் நிறை, அதன் அடர்த்தி, உருகும் புள்ளி. வேதியியலில், ஒரு பொருளின் உறவினர் அணு மற்றும் மூலக்கூறு நிறை பற்றிய கருத்துக்கள் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
உறவினர் அணு நிறை.அணுக்களின் நிறை மிகவும் சிறியது. எனவே, ஹைட்ரஜன் அணுவின் நிறை 1.674×10 -27 கி.கி, ஆக்ஸிஜன் - 2.667×10 -26 கி.கி. வேதியியலில், அவை பாரம்பரியமாக முழுமையான வெகுஜன மதிப்புகளைக் காட்டிலும் உறவினர்களைப் பயன்படுத்துகின்றன. ஒப்பீட்டு வெகுஜனத்தின் அலகு அணு நிறை அலகு (சுருக்கமாக ஏ.எம்.), இது குறிக்கிறது 1/12 கார்பன் அணு நிறை - 12 , அதாவது கார்பன் ஐசோடோப்பு 6 சி - 1.66×10 -27 கி.கி. பெரும்பாலான தனிமங்கள் வெவ்வேறு வெகுஜனங்களைக் கொண்ட அணுக்களைக் கொண்டிருப்பதால், ஒரு வேதியியல் தனிமத்தின் ஒப்பீட்டு அணு நிறை என்பது தனிமத்தின் இயற்கையான ஐசோடோபிக் கலவையின் அணுவின் சராசரி வெகுஜனத்தின் விகிதத்திற்கு சமமான பரிமாணமற்ற அளவாகும். 1/12 ஒரு கார்பன் அணுவின் நிறை.
ஒரு தனிமத்தின் ஒப்பீட்டு அணு நிறை என்பது குறிக்கப்படுகிறது ஏ ஆர். உதாரணத்திற்கு,
எங்கே 1.993·10 -26 கிலோ- ஒரு கார்பன் அணுவின் நிறை.
தொடர்புடைய மூலக்கூறு எடை.அணு வெகுஜனங்களைப் போலவே தொடர்புடைய மூலக்கூறு வெகுஜனங்களும் அணு நிறை அலகுகளில் வெளிப்படுத்தப்படுகின்றன. ஒரு பொருளின் ஒப்பீட்டு மூலக்கூறு நிறை என்பது பொருளின் இயற்கையான ஐசோடோபிக் கலவையின் மூலக்கூறின் சராசரி வெகுஜனத்தின் விகிதத்திற்கு சமமான பரிமாணமற்ற அளவு ஆகும். 1/12 கார்பன் அணு நிறை 12 6 சி.
தொடர்புடைய மூலக்கூறு எடை குறிக்கப்படுகிறது திரு. இது ஒரு பொருளின் மூலக்கூறை உருவாக்கும் அனைத்து அணுக்களின் ஒப்பீட்டு அணு வெகுஜனங்களின் கூட்டுத்தொகைக்கு எண்ணியல் ரீதியாக சமம், மேலும் பொருளின் சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடப்படுகிறது. உதாரணத்திற்கு, எம் ஆர் (எச் 2 ஓ)கொண்டதாக இருக்கும் 2 A r (N)» 2; A r (O) = 1 × 16 = 16; M r (H 2 O) = 2 + 16 = 18.
மோல். IN சர்வதேச அமைப்புஅலகுகள் (எஸ்ஐ)மோல் ஒரு பொருளின் அளவின் அலகு என எடுத்துக் கொள்ளப்படுகிறது. ஒரு மோல் என்பது பல கட்டமைப்பு அல்லது சூத்திரங்களைக் கொண்ட ஒரு பொருளின் அளவு (FE)அலகுகள் (மூலக்கூறுகள், அணுக்கள், அயனிகள், எலக்ட்ரான்கள் அல்லது பிற), எத்தனை அணுக்கள் உள்ளன 0.012 கி.கிகார்பன் ஐசோடோப்பு 12 6 சி.
 |
ஒரு கார்பன் அணுவின் நிறை அறிதல் 12 C (1.993×10 -26 கிலோ), அணுக்களின் எண்ணிக்கையைக் கணக்கிடுங்கள் என் ஏவி 0.012 கி.கிகார்பன்.
உள்ள துகள்களின் எண்ணிக்கை 1 மச்சம்எந்த பொருளும் ஒன்றுதான். இது சமமானது 6.02×10 23மற்றும் அவகாட்ரோவின் மாறிலி என்று அழைக்கப்படுகிறது (குறிப்பிடப்படுகிறது என் ஏ, பரிமாணம் 1/molஅல்லது மச்சம் -1) வெளிப்படையாக, இல் 2 மோல்கார்பன் அடங்கியிருக்கும் 2 × 6.02 × 10 23அணுக்கள், இல் 3 மோல் - 3 × 6.02 × 10 23அணுக்கள்.
மோலார் நிறை.இது பொதுவாக குறிக்கப்படுகிறது எம். மோலார் நிறை என்பது ஒரு பொருளின் நிறை மற்றும் பொருளின் அளவு விகிதத்திற்கு சமமான மதிப்பு. அதற்கு ஒரு பரிமாணம் உண்டு கிலோ/மோல்அல்லது g/mol. உதாரணத்திற்கு, M = m/nஅல்லது M = m/n, எங்கே மீ- கிராம் நிறை; n(நிர்வாணமாக) அல்லது n- மோல்களில் உள்ள பொருளின் அளவு, எம்- மோலார் நிறை g/mol- கொடுக்கப்பட்ட ஒவ்வொரு பொருளுக்கும் நிலையான மதிப்பு. எனவே, நீர் மூலக்கூறின் நிறை சமமாக இருந்தால் 2.99×10 -26 கி.கி, பின்னர் மோலார் நிறை M(H2O) = 2.99×10 -26 கிலோ × 6.02×10 23 mol -1 = 0.018 kg/molஅல்லது 18 கிராம்/மோல். பொதுவாக, ஒரு பொருளின் மோலார் நிறை, வெளிப்படுத்தப்படுகிறது g/mol, இந்த பொருளின் ஒப்பீட்டு அணு அல்லது தொடர்புடைய மூலக்கூறு வெகுஜனத்திற்கு எண்ணியல் சமமாக உள்ளது.
எடுத்துக்காட்டாக, தொடர்புடைய அணு மற்றும் மூலக்கூறு வெகுஜனங்கள் சி, O2, H2Sமுறையே சமம் 12, 32, 34, மற்றும் அவற்றின் மோலார் நிறைகள் முறையே 12, 32, 34 கிராம்/மோல்.
அணு-மூலக்கூறு அறிவியல், இதன் தொட்டில் பண்டைய கிரீஸ், வேதியியலின் வளர்ச்சிக்கு விதிவிலக்கான முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது. பண்டைய கிரேக்க பொருள்முதல்வாதிகளின் அணுவாதம் 25-நூற்றாண்டிற்குள் நம்மிடமிருந்து பிரிக்கப்பட்டது, இருப்பினும், கிரேக்கர்களின் தர்க்கம் மிகவும் ஆச்சரியமாக இருக்கிறது. தத்துவக் கோட்பாடுஅவர்களால் உருவாக்கப்பட்ட பொருளின் தனித்துவமான கட்டமைப்பைப் பற்றி, விருப்பமின்றி நமது இன்றைய கருத்துக்களுடன் நனவில் இணைகிறது. அணுவாதம் எப்படி உருவானது? முக்கிய அறிவியல் முறைபண்டைய கிரேக்க தத்துவவாதிகள் விவாதம், சர்ச்சை. சர்ச்சைகளில் "மூல காரணங்களை" கண்டுபிடிக்க, பலர் விவாதிக்கப்பட்டுள்ளனர் தர்க்க சிக்கல்கள், அதில் ஒன்று கல்லைப் பற்றிய பிரச்சனை: நீங்கள் அதை நசுக்க ஆரம்பித்தால் என்ன ஆகும்?
பெரும்பாலான தத்துவவாதிகள் இந்த செயல்முறையை காலவரையின்றி தொடரலாம் என்று நம்பினர். லியூசிபஸ் (கிமு 500-440) மற்றும் அவரது பள்ளி மட்டுமே இந்த செயல்முறை முடிவற்றது என்று வாதிட்டது: நசுக்கப்படும் போது, இறுதியில், ஒரு துகள் பெறப்படும், அதன் மேலும் பிரிவு வெறுமனே சாத்தியமற்றது. இந்த கருத்தின் அடிப்படையில், லியூசிப்பஸ் வாதிட்டார்: பொருள் உலகம் தனித்துவமானது, அது சிறிய துகள்கள் மற்றும் வெறுமை ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது. லூசிப்பஸின் மாணவர் டெமோக்ரிடஸ் (கிமு 460--370) அழைத்தார் சிறிய துகள்கள்"பிரிக்க முடியாதது", கிரேக்க மொழியில் "அணு" என்று பொருள். இன்றும் நாம் பயன்படுத்தும் பெயர் இது. டெமோக்ரிடஸ் ஒரு புதிய கோட்பாட்டை உருவாக்கினார் - "அணுவாதம்", அணுக்களுக்கு அளவு மற்றும் வடிவம், நகரும் திறன் போன்ற "நவீன" பண்புகளைக் கூறுகிறது.
டெமோக்ரிடஸ் எபிகுரஸின் (கிமு 342--270) பின்பற்றுபவர் பண்டைய கிரேக்க அணுவின் முழுமையை அளித்தார், இது அணுக்கள் இருப்பதைக் குறிக்கிறது. உள் மூலஇயக்கங்கள், மற்றும் அவர்கள் தங்களை ஒருவருக்கொருவர் தொடர்பு கொள்ள முடியும். பண்டைய கிரேக்க அணுவாதத்தின் அனைத்து விதிகளும் வியக்கத்தக்க வகையில் நவீனமாகத் தெரிகின்றன, மேலும் அவை இயல்பாகவே நமக்குப் புரியும். எல்லாவற்றிற்கும் மேலாக, நம்மில் எவரும், அறிவியலின் அனுபவத்தைக் குறிப்பிடுகையில், முன்வைக்கப்பட்ட எந்தவொரு கருத்தாக்கத்தின் செல்லுபடியையும் உறுதிப்படுத்தும் பல சுவாரஸ்யமான சோதனைகளை விவரிக்க முடியும். ஆனால் 20-25 நூற்றாண்டுகளுக்கு முன்பு அவை முற்றிலும் புரிந்துகொள்ள முடியாதவை, ஏனெனில் பண்டைய கிரேக்க அணுவியலாளர்கள் தங்கள் யோசனைகளின் செல்லுபடியை உறுதிப்படுத்தும் எந்தவொரு சோதனை ஆதாரத்தையும் வழங்க முடியவில்லை. எனவே, பண்டைய கிரேக்கர்களின் அணுவாதம் வியக்கத்தக்க வகையில் நவீனமாகத் தோன்றினாலும், அதன் விதிகள் எதுவும் அந்த நேரத்தில் நிரூபிக்கப்படவில்லை. இதன் விளைவாக, "லியூசிப்பஸ், டெமோக்ரிட்டஸ் மற்றும் எபிகுரஸ் ஆகியோரால் உருவாக்கப்பட்ட அணுவாதம், ஒரு யூகம், ஒரு தைரியமான அனுமானம், ஒரு தத்துவக் கருத்து, ஆனால் நடைமுறையால் ஆதரிக்கப்பட்டது. இது மனித மனதின் புத்திசாலித்தனமான யூகங்களில் ஒன்று படிப்படியாக மறதிக்கு அனுப்பப்பட்டது என்ற உண்மைக்கு வழிவகுத்தது.
அணுவியலாளர்களின் போதனைகள் நீண்ட காலமாக மறக்கப்படுவதற்கு வேறு காரணங்கள் இருந்தன. துரதிர்ஷ்டவசமாக, அணுவியலாளர்கள் முறையான படைப்புகளை விட்டுவிடவில்லை, மேலும் சர்ச்சைகள் மற்றும் விவாதங்களின் தனிப்பட்ட பதிவுகள் ஒட்டுமொத்தமாக கற்பித்தல் பற்றிய சரியான யோசனையை உருவாக்குவதை கடினமாக்கியது. முக்கிய விஷயம் என்னவென்றால், அணுவின் பல கருத்துக்கள் மதங்களுக்கு எதிரானவை மற்றும் அதிகாரப்பூர்வ தேவாலயத்தால் அவற்றை ஆதரிக்க முடியவில்லை.
அணுவியலாளர்களின் போதனைகள் கிட்டத்தட்ட 20 நூற்றாண்டுகளாக நினைவில் இல்லை. மற்றும் 17 ஆம் நூற்றாண்டில் மட்டுமே. பண்டைய கிரேக்க அணுவியலாளர்களின் கருத்துக்கள் பிரெஞ்சு தத்துவஞானி பியர் காசெண்டியின் (1592-1655) வேலைக்கு நன்றி செலுத்தப்பட்டன. அவர் கிட்டத்தட்ட 20 ஆண்டுகள் கழித்தார்; பண்டைய கிரேக்க தத்துவஞானிகளின் மறக்கப்பட்ட கருத்துகளை மீட்டெடுக்கவும் ஒன்றிணைக்கவும், அவர் தனது படைப்புகளில் விரிவாக கோடிட்டுக் காட்டினார் “சி) எபிகுரஸின் வாழ்க்கை, அறநெறிகள் மற்றும் போதனைகள்” மற்றும் “எபிகுரஸின் தத்துவக் குறியீடு”. பண்டைய கிரேக்க பொருள்முதல்வாதிகளின் கருத்துக்கள் முதலில் முறையாக முன்வைக்கப்பட்ட இந்த இரண்டு புத்தகங்களும் ஐரோப்பிய விஞ்ஞானிகள் மற்றும் தத்துவஞானிகளுக்கு ஒரு "பாடநூலாக" மாறியது. இதற்கு முன், டெமோக்ரிடஸ் - எபிகுரஸின் கருத்துக்களைப் பற்றிய தகவல்களை வழங்கிய ஒரே ஆதாரம் ரோமானிய கவிஞர் லுக்ரேடியஸின் "ஆன் தி நேச்சர் ஆஃப் திங்ஸ்" கவிதை. அறிவியலின் வரலாறு பல அற்புதமான தற்செயல்களை அறிந்திருக்கிறது. அவற்றுள் ஒன்று இங்கே: பண்டைய கிரேக்க அணுவின் மறுமலர்ச்சியானது ஆர். பாயில் (1627-1691) நிறுவிய காலப்போக்கில் ஒரு வாயுவின் அழுத்தத்தைப் பொறுத்து அதன் அளவுகளில் ஏற்படும் மாற்றங்களை விவரிக்கும் ஒரு அடிப்படைச் சட்டத்தை நிறுவியது. பாயில் அவதானித்த உண்மைகளுக்கு அணுவியல் மட்டுமே தரமான விளக்கத்தை வழங்க முடியும்: ஒரு வாயு தனித்த அமைப்பைக் கொண்டிருந்தால், அதாவது அணுக்கள் மற்றும் வெறுமை ஆகியவற்றைக் கொண்டிருந்தால், அதன் சுருக்கத்தின் எளிமை அதன் விளைவாக அணுக்களை ஒன்றிணைப்பதால் ஏற்படுகிறது. அவற்றுக்கிடையேயான இலவச இடைவெளியில் குறைவு. அளவுரீதியாக கவனிக்கப்பட்ட இயற்கை நிகழ்வுகளை விளக்குவதற்கு அணுவாதத்தைப் பயன்படுத்துவதற்கான முதல் பயமுறுத்தும் முயற்சி இரண்டு மிக முக்கியமான முடிவுகளை எடுக்க அனுமதிக்கிறது:
- 1. ஒரு தத்துவக் கருதுகோளிலிருந்து ஒரு விஞ்ஞானக் கருத்தாக மாற்றப்பட்டு, அணுவியல் ஒரு சக்திவாய்ந்த கருவியாக மாறலாம், அது நமக்கு மட்டுமே வழங்க அனுமதிக்கிறது. சரியான விளக்கம்மிகவும் மாறுபட்ட இயற்கை நிகழ்வுகள்.
- 2. அணுவை ஒரு தத்துவக் கருதுகோளிலிருந்து ஒரு விஞ்ஞானக் கருத்தாக விரைவாக மாற்றுவதற்கு, அணுக்கள் இருப்பதற்கான ஆதாரம் முதலில், வேதியியலாளர்களால் முன்னர் ஆய்வு செய்யப்பட்ட திரவ மற்றும் திடப் பொருட்கள் அல்ல, வாயுக்களின் ஆய்வில் தேடப்பட வேண்டும். எனினும் அது இன்னும் கடந்து போகும்வேதியியலாளர்கள் வாயுக்களை தீவிரமாக ஆய்வு செய்யத் தொடங்குவதற்கு சுமார் 100 ஆண்டுகள் ஆகும். ஹைட்ரஜன், ஆக்ஸிஜன், நைட்ரஜன், குளோரின்: பின்னர் எளிய பொருட்களின் கண்டுபிடிப்புகளின் அடுக்கைப் பின்பற்றும். சிறிது நேரம் கழித்து, வேதியியலின் அடிப்படை விதிகள் என்று பொதுவாக அழைக்கப்படும் அந்த சட்டங்களை நிறுவ வாயுக்கள் உதவும். அணு-மூலக்கூறு கோட்பாட்டின் முக்கிய விதிகளை உருவாக்க அவை நம்மை அனுமதிக்கும்.
அணுவின் கருத்து மற்றும் அமைப்பு
வேதியியல் மற்றும் பிற இயற்கை அறிவியலின் அடிப்படைக் கருத்துக்களில் ஒன்று அணு. இந்த சொல் நீண்ட தோற்றம் கொண்டது; இது சுமார் 2500 ஆண்டுகளுக்கு முந்தையது. அணுவின் கருத்து முதலில் தோன்றியது பண்டைய கிரீஸ், 5 ஆம் நூற்றாண்டில். கி.மு இ. அணுவியல் கோட்பாட்டின் நிறுவனர்கள் பண்டைய கிரேக்க தத்துவஞானிகளான லூசிப்பஸ் மற்றும் அவரது மாணவர் டெமோக்ரிட்டஸ். அவர்கள்தான் பொருளின் தனித்துவமான கட்டமைப்பின் கருத்தை முன்வைத்து, "ATOM" என்ற வார்த்தையை அறிமுகப்படுத்தினர். டெமோக்ரிடஸ் அணுவை பொருளின் மிகச்சிறிய, மேலும் பிரிக்க முடியாத துகள் என்று வரையறுத்தார்.
டெமோக்ரிடஸின் போதனைகள் பரவலாக இல்லை, வேதியியலில் நீண்ட வரலாற்றுக் காலம் (மற்றும் இடைக்காலத்தில் - ரசவாதம்) அரிஸ்டாட்டில் (கிமு 384 - 322) கோட்பாடு ஆதிக்கம் செலுத்தியது. அரிஸ்டாட்டிலின் போதனைகளின்படி, இயற்கையின் முக்கிய கொள்கைகள் சுருக்கமான "கொள்கைகள்": குளிர், வெப்பம், வறட்சி மற்றும் ஈரப்பதம், இவற்றின் கலவையானது நான்கு முக்கிய "உறுப்புகளை" உருவாக்குகிறது: பூமி, காற்று, நெருப்பு மற்றும் நீர்.
ஆரம்பத்தில் மட்டுமே XIX நூற்றாண்டுஆங்கில விஞ்ஞானி ஜான் டால்டன், பொருளின் மிகச்சிறிய துகள்களாக அணுக்களுக்குத் திரும்பி, இந்த வார்த்தையை அறிவியலில் அறிமுகப்படுத்தினார். R. Boyle ("The Skeptical Chemist" என்ற புத்தகத்தில் அவர் ரசவாதிகளின் கருத்துக்களுக்கு நசுக்கிய அடி), ஜே. ப்ரீஸ்ட்லி மற்றும் C.W. ஷீலே (ஆக்சிஜன் கண்டுபிடிப்பு), ஜி. கேவென்டிஷ் போன்ற குறிப்பிடத்தக்க விஞ்ஞானிகளின் பணி இதற்கு முன்னதாக இருந்தது. (ஹைட்ரஜனைக் கண்டறிதல்), ஏ.எல். லாவோசியர் (எளிய பொருட்களின் முதல் அட்டவணையைத் தொகுக்கும் முயற்சி), எம்.வி. லோமோனோசோவ் (அணு-மூலக்கூறு அறிவியலின் அடிப்படைக் கொள்கைகள், வெகுஜனத்தைப் பாதுகாக்கும் விதி), ஜே. எல். ப்ரூஸ்ட் (கலவையின் நிலைத்தன்மையின் விதி). ) மற்றும் பலர்.
அணு(கிரேக்கம் ατομος - பிரிக்க முடியாதது) என்பது ஒரு வேதியியல் தனிமத்தின் மிகச்சிறிய துகள் ஆகும், இது சுயாதீனமான இருப்பு மற்றும் அதன் பண்புகளைத் தாங்கும் திறன் கொண்டது. ஒரு அணு என்பது நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட கரு மற்றும் அதனுடன் தொடர்புடைய எலக்ட்ரான்களைக் கொண்ட ஒரு மின் நடுநிலை நுண் அமைப்பு ஆகும்.
அணுவின் வகை அதன் கருவின் கலவையால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. ஒவ்வொரு வகை அணுக்களும் ஒன்றுக்கொன்று ஒத்தவை, ஆனால் அவை மற்ற வகை அணுக்களிலிருந்து வேறுபட்டவை. எனவே, கார்பன், நைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் அணுக்கள் வெவ்வேறு அளவுகள் மற்றும் இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் பண்புகளில் வேறுபடுகின்றன. நியூக்ளியஸ் எலக்ட்ரான்கள், புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களால் ஆனது, கூட்டாக நியூக்ளியோன்கள் என்று அழைக்கப்படுகிறது.
எதிர் மின்னணு[பண்டைய கிரேக்கம் ηλεκτρον - ஆம்பர் (உராய்வால் நன்கு மின்னேற்றம் செய்யப்படுகிறது)] - 9.109·10 -31 கிலோ = 5.486·10 -4 அமுவுக்குச் சமமான ஓய்வு நிறை கொண்ட நிலையான அடிப்படைத் துகள். , மற்றும் 1.6·10 -19 C க்கு சமமான ஒரு அடிப்படை எதிர்மறை மின்னூட்டம்.
வேதியியல் மற்றும் இயற்பியலில், பல சிக்கல்களைத் தீர்க்கும் போது, எலக்ட்ரானின் கட்டணம் - 1 ஆக எடுத்துக் கொள்ளப்படுகிறது மற்றும் மற்ற அனைத்து துகள்களின் கட்டணங்களும் இந்த அலகுகளில் வெளிப்படுத்தப்படுகின்றன. எலக்ட்ரான்கள் அனைத்து அணுக்களின் ஒரு பகுதியாகும்.
புரோட்டான்(கிரேக்கம் πρωτοσ - முதல்) - ஒரு அடிப்படை துகள் ஒருங்கிணைந்த பகுதியாகஅனைத்து அணுக்கருக்கள் இரசாயன கூறுகள், ஓய்வு நிறை கொண்டது திரு= 1.672·10 -27 கிலோ = 1.007 a.m.u. மற்றும் அடிப்படை நேர்மறை மின் கட்டணம், எலக்ட்ரானின் கட்டணத்திற்கு சமமான அளவு, அதாவது. 1.6·10 -19 Cl.
கருவில் உள்ள புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கை ஒரு வேதியியல் தனிமத்தின் அணு எண்ணை தீர்மானிக்கிறது.
நியூட்ரான்(lat. நடுநிலை- ஒன்று அல்லது மற்றொன்று அல்ல) - ஒரு புரோட்டானின் மீதமுள்ள வெகுஜனத்தை விட சற்று அதிகமான ஓய்வு நிறை கொண்ட மின்சார நடுநிலை அடிப்படை துகள் மீ என்= 1.65·10 -27 கிலோ = 1.009 a.u.m.
புரோட்டானுடன், நியூட்ரான் அனைத்து அணுக்கருக்களின் ஒரு பகுதியாகும் (ஹைட்ரஜன் ஐசோடோப்பு 1 H இன் கருவைத் தவிர, இது ஒரு புரோட்டான்).
தனிப்பட்ட அடிப்படை துகள்களின் பண்புகள்
| அடிப்படை துகள் | பதவி | எடை | மின்சார கட்டணம் | ||
| அலகுகளில் எஸ்ஐ (கிலோ) | அமுவில் | Kl இல் | எலக்ட்ரான் கட்டணங்களில் | ||
| எதிர் மின்னணு | மின்- | 9.109 10 -31 | 5.486·10 -4 | 1.6·10 -19 | -1 |
| புரோட்டான் | ப | 1.672·10 -27 | 1,007 | 1.6·10 -19 | 1 |
| நியூட்ரான் | n | 1.675·10 -27 | 1,009 | 0 | 0 |
புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களுக்கான பொதுவான (குழு) பெயர் நியூக்ளியோன்கள்.
ஒரு வேதியியல் தனிமத்தின் இருப்பின் கருத்து மற்றும் வடிவங்கள்
இரசாயன உறுப்பு- ஒரே அணு மின்னூட்டம் கொண்ட ஒரு வகை அணுக்கள்.
ஒரு வேதியியல் உறுப்பு என்பது ஒரு கருத்து, ஒரு பொருள் துகள் அல்ல. இது ஒரு அணு அல்ல, ஆனால் ஒரு குறிப்பிட்ட அம்சத்தால் வகைப்படுத்தப்படும் அணுக்களின் தொகுப்பு - அதே அணுசக்தி கட்டணம்.
ஒரு தனிமத்தின் அணுக்கள் கருவில் வெவ்வேறு எண்ணிக்கையிலான நியூட்ரான்களைக் கொண்டிருக்கலாம், எனவே வெவ்வேறு வெகுஜனங்களைக் கொண்டிருக்கலாம்.
நிறை எண்- கருவில் உள்ள நியூக்ளியோன்களின் மொத்த எண்ணிக்கை (புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்கள்).
ஒரு அணுவின் கருவானது புரோட்டான்களைக் கொண்டுள்ளது, அவற்றின் எண்ணிக்கை தனிமத்தின் அணு எண்ணுக்கு சமம் (Z), மற்றும் நியூட்ரான்கள் (N). A = Z + N, எங்கே ஏ- நிறை எண்.
நியூக்லைடுகள்(lat. கரு- நியூக்ளியஸ்) - அணுக்கருக்களின் பொதுவான பெயர், குறிப்பிட்ட எண்ணிக்கையிலான புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது (மதிப்பு நேர்மறை கட்டணம்மற்றும் நிறை எண்).
ஒரு வேதியியல் உறுப்பைக் குறிக்க, ஒரே ஒரு அளவைக் குறிப்பிடுவது போதுமானது - கருவின் கட்டணம், அதாவது. கால அட்டவணையில் உள்ள ஒரு தனிமத்தின் வரிசை எண். ஒரு நியூக்லைடைத் தீர்மானிக்க, இது போதாது - அதன் நிறை எண்ணையும் குறிப்பிட வேண்டும்.
சில நேரங்களில், முற்றிலும் துல்லியமாக இல்லை, "நியூக்லைடு" என்ற கருத்து கருவை அல்ல, ஆனால் முழு அணுவையும் குறிக்கிறது.
ஐசோடோப்புகள்(கிரேக்கம் ισος - ஒத்த + τοπος - இடம்) - ஒரே எண்ணிக்கையிலான புரோட்டான்களைக் கொண்ட நியூக்லைடுகள், ஆனால் நிறை எண்களில் வேறுபடுகின்றன.
ஐசோடோப்புகள் என்பது கால அட்டவணையில் ஒரே இடத்தில் இருக்கும் நியூக்லைடுகள், அதாவது ஒரே வேதியியல் தனிமத்தின் அணுக்கள்.
உதாரணத்திற்கு: 11 22 நா, 11 23 நா, 11 24 நா.
ஐசோபார்ஸ்(கிரேக்கம் ιςο - சமம் + βαροσ - எடை) - ஒரே வெகுஜன எண்களைக் கொண்ட நியூக்லைடுகள், ஆனால் வெவ்வேறு எண்ணிக்கையிலான புரோட்டான்கள் (அதாவது, வெவ்வேறு வேதியியல் கூறுகளுடன் தொடர்புடையவை).
உதாரணத்திற்கு: 90 Sr, 90வயது, 90 Zr.
ஐசோடோன்கள்- நியூக்லைடுகளுடன் அதே எண்நியூட்ரான்கள்.
அணுக்கள் வேதியியல் ரீதியாக தொடர்பு கொள்ளும்போது, மூலக்கூறுகள் உருவாகின்றன.
மூலக்கூறு(லேட்டில் இருந்து சிறியது. மச்சங்கள்- நிறை) என்பது ஒரு பொருளின் மிகச்சிறிய துகள் அதன் பண்புகளை தீர்மானிக்கிறது. ஒன்று அல்லது வெவ்வேறு வேதியியல் தனிமங்களின் அணுக்களைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் உள்ளது ஒரு அமைப்புஅணுக்கருக்கள் மற்றும் எலக்ட்ரான்கள். மோனாடோமிக் மூலக்கூறுகளின் விஷயத்தில் (உதாரணமாக, உன்னத வாயுக்கள்) அணு மற்றும் மூலக்கூறின் கருத்துக்கள் ஒன்றே.
மூலக்கூறுகள் மோனாடோமிக் (எடுத்துக்காட்டாக, ஹீலியம் மூலக்கூறுகள் இல்லை), டயட்டோமிக் (நைட்ரஜன் N 2, கார்பன் மோனாக்சைடு CO), பாலிடோமிக் (நீர் எச் 2 ஓ, பென்சீன் சி 6 எச் 6) மற்றும் பாலிமெரிக் (நூறாயிரக்கணக்கான அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட அணுக்கள் - ஒரு சிறிய நிலையில் உள்ள உலோகங்களின் மூலக்கூறுகள், புரதங்கள், குவார்ட்ஸ்).
அணுக்கள் இரசாயன பிணைப்புகளால் ஒரு மூலக்கூறில் வைக்கப்படுகின்றன.
வேதியியலில், அணுக்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகளுக்கு கூடுதலாக, நாம் மற்ற கட்டமைப்பு அலகுகளைக் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும்: அயனிகள் மற்றும் தீவிரவாதிகள்.
அயனிகள்(கிரேக்கம் ιον - போகிறது) - எலக்ட்ரான்களின் கூட்டல் அல்லது இழப்பின் விளைவாக அணுக்களிலிருந்து (அல்லது அணுக் குழுக்கள்) உருவாகும் மின்சாரம் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்கள்.
நேர்மறை சார்ஜ் அயனிகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன கேஷன்ஸ்(கிரேக்கம் κατα கீழே + அயன்), எதிர்மறையாக சார்ஜ் - அனான்கள்(கிரேக்கம் ανα - மேலே + அயன்).
உதாரணத்திற்கு: K+- பொட்டாசியம் கேஷன், Fe 2+- இரும்பு கேஷன், NH4+- அம்மோனியம் கேஷன், Cl - - குளோரின் அயனி (குளோரைடு அயனி), எஸ் 2-- சல்பர் அயனி (சல்பைட் அயனி), SO 4 2-- சல்பேட் அயனி.
தீவிரவாதிகள்(lat. தீவிரவாதிகள்- தீவிரமானது) - இணைக்கப்படாத எலக்ட்ரான்களுடன் துகள்கள் (அணுக்கள் அல்லது அணுக்களின் குழுக்கள்).
அவை அதிக வினைத்திறன் கொண்டவை.
உதாரணத்திற்கு: என்- ஹைட்ரஜன் ரேடிக்கல், C1- குளோரின் ரேடிக்கல், சிஎச் 3- மெத்தில் ரேடிக்கல்.
அதே நேரத்தில், பாரா காந்த மூலக்கூறுகள், எடுத்துக்காட்டாக, O 2, இல்லை, எண் 2இணைக்கப்படாத எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டிருப்பது தீவிரவாதிகள் அல்ல.
எளிய பொருள்- ஒரு வேதியியல் தனிமத்தின் அணுக்களைக் கொண்ட ஒரு பொருள்.
ஒரு எளிய பொருள் என்பது ஒரு வேதியியல் தனிமத்தின் இருப்பு வடிவமாகும். பல கூறுகள் பல எளிய பொருட்களின் வடிவத்தில் இருக்கலாம், எடுத்துக்காட்டாக, கார்பன் (கிராஃபைட், வைரம், கார்பைன், ஃபுல்லெரின்ஸ்), பாஸ்பரஸ் (வெள்ளை, சிவப்பு, கருப்பு), ஆக்ஸிஜன் (ஓசோன், ஆக்ஸிஜன்).
சுமார் 400 எளிய பொருட்கள் அறியப்படுகின்றன.
அலோட்ரோபி(கிரேக்கம் αλλοσ - மற்ற + τροπε - சுழற்சி) - மூலக்கூறில் உள்ள அணுக்களின் எண்ணிக்கையில் வேறுபடும் இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட எளிய பொருட்களின் வடிவத்தில் ஒரு வேதியியல் தனிமத்தின் திறன் (எடுத்துக்காட்டாக, O 2மற்றும் O 3) அல்லது வெவ்வேறு படிக கட்டமைப்புகள் (கிராஃபைட் மற்றும் வைரம்).
பாலிமார்பிசம்(கிரேக்கம் πολιμορφοσ - மாறுபட்ட) - வெவ்வேறு படிக கட்டமைப்புகள் மற்றும் வெவ்வேறு பண்புகளுடன் இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட வடிவங்களில் திடப்பொருட்களின் திறன். இத்தகைய வடிவங்கள் பாலிமார்பிக் மாற்றங்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன.
உதாரணத்திற்கு: FeS 2வெவ்வேறு படிக அமைப்புகளுடன் (பாலிமார்ப்ஸ்) இரண்டு பொருட்களை உருவாக்க முடியும்: ஒன்று பைரைட் என்றும் மற்றொன்று மார்கசைட் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. இந்த பொருட்கள் அலோட்ரோபிக் மாற்றங்களா? அவர்கள் இல்லை.
அலோட்ரோபி எளிய பொருட்களுக்கு மட்டுமே பொருந்தும் மற்றும் அவற்றின் மூலக்கூறுகளின் கலவையில் உள்ள வேறுபாடு மற்றும் கட்டமைப்பில் உள்ள வேறுபாடு இரண்டையும் கருதுகிறது. படிக லட்டுகள். என்றால் பற்றி பேசுகிறோம்எளிய பொருட்களின் படிக லட்டுகளின் கட்டமைப்பில் உள்ள வேறுபாட்டைப் பற்றி, பின்னர் பாலிமார்பிசம் மற்றும் அலோட்ரோபியின் கருத்துக்கள் ஒத்துப்போகின்றன, எடுத்துக்காட்டாக, கிராஃபைட் மற்றும் வைரத்தைப் பற்றி இவை அலோட்ரோபிக் வடிவங்கள் என்று சொல்லலாம் அல்லது அவை பாலிமார்பிக் வடிவங்கள் என்று சொல்லலாம்.
M. V. Lomonosov, J. Dalton, A. Lavoisier, J. Proust, A. Avogadro, J. Berzelius, D. I. Mendeleev, A. M. Butlerov ஆகியோர் அணு-மூலக்கூறு அறிவியலின் வளர்ச்சிக்கு பெரும் பங்களிப்பைச் செய்தனர். வேதியியலை அறிவியலாக முதலில் வரையறுத்தவர் எம்.வி.லோமோனோசோவ். லோமோனோசோவ் பொருளின் கட்டமைப்பின் கோட்பாட்டை உருவாக்கினார் மற்றும் அணு-மூலக்கூறு கோட்பாட்டிற்கு அடித்தளம் அமைத்தார். இது பின்வரும் விதிகளுக்குக் குறைக்கப்படுகிறது:
1. ஒவ்வொரு பொருளும் சிறிய, உடல் ரீதியாக பிரிக்க முடியாத துகள்களைக் கொண்டுள்ளது (லோமோனோசோவ் அவற்றை கார்பஸ்கிள்ஸ் என்று அழைத்தார், பின்னர் அவை மூலக்கூறுகள் என்று அழைக்கப்பட்டன).
2. மூலக்கூறுகள் நிலையான, தன்னிச்சையான இயக்கத்தில் உள்ளன.
3. மூலக்கூறுகள் அணுக்களைக் கொண்டிருக்கின்றன (லோமோனோசோவ் அவற்றை உறுப்புகள் என்று அழைத்தார்).
4. அணுக்கள் ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு மற்றும் வெகுஜனத்தால் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன.
5. மூலக்கூறுகள் ஒரே மாதிரியான மற்றும் வெவ்வேறு அணுக்களைக் கொண்டிருக்கலாம்.
ஒரு மூலக்கூறு என்பது ஒரு பொருளின் மிகச்சிறிய துகள் ஆகும், அது அதன் கலவை மற்றும் வேதியியல் பண்புகளை தக்க வைத்துக் கொள்கிறது. மூலக்கூறு மாறாமல் மேலும் துண்டு துண்டாக முடியாது இரசாயன பண்புகள்பொருட்கள். ஒரு பொருளின் மூலக்கூறுகளுக்கு இடையே பரஸ்பர ஈர்ப்பு உள்ளது, இது வெவ்வேறு பொருட்களுக்கு மாறுபடும். வாயுக்களில் உள்ள மூலக்கூறுகள் ஒன்றுக்கொன்று மிகவும் பலவீனமாக ஈர்க்கின்றன, அதே சமயம் திரவங்கள் மற்றும் திடப்பொருட்களில் உள்ள மூலக்கூறுகளுக்கு இடையிலான ஈர்ப்பு சக்திகள் ஒப்பீட்டளவில் வலுவானவை. எந்தவொரு பொருளின் மூலக்கூறுகளும் தொடர்ச்சியான இயக்கத்தில் இருக்கும். இந்த நிகழ்வு விளக்குகிறது, எடுத்துக்காட்டாக, சூடான போது பொருட்களின் அளவு மாற்றம்.
அணுக்கள் மூலக்கூறுகளை உருவாக்கும் சிறிய, வேதியியல் ரீதியாக பிரிக்க முடியாத துகள்கள். ஒரு அணு என்பது அதன் வேதியியல் பண்புகளைத் தக்க வைத்துக் கொள்ளும் ஒரு தனிமத்தின் மிகச்சிறிய துகள் ஆகும். அணுக்கள் அணுக்கரு கட்டணம், நிறை மற்றும் அளவு ஆகியவற்றில் வேறுபடுகின்றன. வேதியியல் எதிர்வினைகளில், அணுக்கள் தோன்றாது அல்லது மறைந்துவிடாது, ஆனால் புதிய பொருட்களின் மூலக்கூறுகளை உருவாக்குகின்றன. ஒரு தனிமத்தை அதே அணுக்கரு மின்னூட்டம் கொண்ட அணுக்களின் இனமாகக் கருத வேண்டும்.
ஒரே வேதியியல் தனிமத்தின் அணுக்களின் வேதியியல் பண்புகள் ஒரே மாதிரியானவை; அத்தகைய அணுக்கள் வெகுஜனத்தில் மட்டுமே வேறுபடும். வெவ்வேறு வெகுஜனங்களைக் கொண்ட ஒரே தனிமத்தின் அணுக்களின் வகைகள் ஐசோடோப்புகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. எனவே, இரசாயன கூறுகளை விட அணுக்களில் பல வகைகள் உள்ளன.
"வேதியியல் உறுப்பு" மற்றும் "எளிய பொருள்" என்ற கருத்துகளை வேறுபடுத்துவது அவசியம்.
பொருள் ஆகும் ஒரு குறிப்பிட்ட தொகுப்புதிரட்டலின் மூன்று நிலைகளில் ஏதேனும் ஒன்றில் அணு மற்றும் மூலக்கூறு துகள்கள்.
ஒரு பொருளின் மொத்த நிலை என்பது சில பண்புகளால் வகைப்படுத்தப்படும் ஒரு பொருளின் நிலை (வடிவம், அளவு ஆகியவற்றை பராமரிக்கும் திறன்).
திரட்டலின் மூன்று முக்கிய நிலைகள் உள்ளன: திட, திரவ மற்றும் வாயு. சில நேரங்களில் பிளாஸ்மாவை ஒருங்கிணைக்கும் நிலையாக வகைப்படுத்துவது முற்றிலும் சரியாக இருக்காது. திரட்டலின் பிற நிலைகள் உள்ளன, எடுத்துக்காட்டாக, திரவ படிகங்கள் அல்லது போஸ்-ஐன்ஸ்டீன் மின்தேக்கி.
ஒரு இரசாயன உறுப்பு ஆகும் பொதுவான கருத்துஅதே அணுக்கரு கட்டணம் மற்றும் இரசாயன பண்புகள் கொண்ட அணுக்கள் பற்றி.
இயற்பியல் பண்புகள், ஒரு எளிய பொருளின் சிறப்பியல்பு, ஒரு இரசாயன உறுப்புக்கு காரணமாக இருக்க முடியாது.
எளிய பொருட்கள் என்பது ஒரே வேதியியல் தனிமத்தின் அணுக்களைக் கொண்ட பொருட்கள். ஒரே உறுப்பு பல எளிய பொருட்களை உருவாக்கலாம்.
அணு-மூலக்கூறு கற்பித்தலின் முக்கிய விதிகளின் நவீன விளக்கக்காட்சி:
1. அனைத்து பொருட்களும் அணுக்களால் ஆனவை.
2. ஒவ்வொரு வகை அணுக்கள் (உறுப்பு) ஒன்றுக்கொன்று ஒத்ததாக இருக்கும், ஆனால் வேறு எந்த வகை அணுக்களிலிருந்தும் வேறுபடுகின்றன (உறுப்பு).
3. அணுக்கள் தொடர்பு கொள்ளும்போது, மூலக்கூறுகள் உருவாகின்றன: ஹோமோநியூக்ளியர் (ஒரு தனிமத்தின் அணுக்கள் தொடர்பு கொள்ளும்போது) அல்லது ஹெட்டோரோநியூக்ளியர் (வெவ்வேறு தனிமங்களின் அணுக்கள் தொடர்பு கொள்ளும்போது).
4. உடல் நிகழ்வுகளின் போது, மூலக்கூறுகள் பாதுகாக்கப்படுகின்றன, இரசாயன நிகழ்வுகளின் போது அவை அழிக்கப்படுகின்றன; வேதியியல் எதிர்வினைகளில், அணுக்கள், மூலக்கூறுகளைப் போலன்றி, பாதுகாக்கப்படுகின்றன.
5. வேதியியல் எதிர்வினைகள் அசல் பொருட்களை உருவாக்கும் அதே அணுக்களிலிருந்து புதிய பொருட்களை உருவாக்குவதை உள்ளடக்கியது.
வேதியியலின் அடிப்படைக் கருத்துக்கள், ஸ்டோச்சியோமெட்ரி விதிகள்
வேதியியல் அணுவியல் (அணு-மூலக்கூறு கோட்பாடு) என்பது வரலாற்று ரீதியாக நவீன இரசாயன அறிவியலின் அடிப்படையை உருவாக்கும் முதல் அடிப்படை கோட்பாட்டு கருத்தாகும். இந்த கோட்பாட்டின் உருவாக்கம் நூறு ஆண்டுகளுக்கும் மேலாக எடுத்தது மற்றும் எம்.வி போன்ற சிறந்த வேதியியலாளர்களின் செயல்பாடுகளுடன் தொடர்புடையது. லோமோனோசோவ், ஏ.எல். லாவோசியர், ஜே. டால்டன், ஏ. அவகாட்ரோ, எஸ். கன்னிசாரோ.
நவீன அணு-மூலக்கூறு கோட்பாடு பல விதிகளின் வடிவத்தில் வழங்கப்படலாம்:
1. இரசாயனப் பொருட்கள் ஒரு தனியான (தொடர்ச்சியற்ற) அமைப்பைக் கொண்டுள்ளன. பொருளின் துகள்கள் நிலையான குழப்பமான வெப்ப இயக்கத்தில் உள்ளன.
2. ஒரு இரசாயனப் பொருளின் அடிப்படை கட்டமைப்பு அலகு அணு ஆகும்.
3. ஒரு இரசாயனப் பொருளில் உள்ள அணுக்கள் ஒன்றுக்கொன்று பிணைக்கப்பட்டு மூலக்கூறுத் துகள்கள் அல்லது அணுத் திரட்டுகள் (சூப்ராமோலிகுலர் கட்டமைப்புகள்) உருவாகின்றன.
4. சிக்கலான பொருட்கள் (அல்லது இரசாயன கலவைகள்) வெவ்வேறு தனிமங்களின் அணுக்களைக் கொண்டுள்ளது. எளிய பொருட்கள் ஒரு தனிமத்தின் அணுக்களைக் கொண்டிருக்கின்றன மற்றும் அவை ஹோமோநியூக்ளியர் இரசாயன கலவைகளாக கருதப்பட வேண்டும்.
அணு-மூலக்கூறு கோட்பாட்டின் அடிப்படைக் கொள்கைகளை உருவாக்கும் போது, நவீன வேதியியலில் அடிப்படையாக இருப்பதால், இன்னும் விரிவாக விவாதிக்க வேண்டிய பல கருத்துகளை நாம் அறிமுகப்படுத்த வேண்டியிருந்தது. இவை "அணு" மற்றும் "மூலக்கூறின்" கருத்துக்கள், இன்னும் துல்லியமாக, அணு மற்றும் மூலக்கூறு துகள்கள்.
அணு துகள்களில் அணுவும், அணு அயனிகள், அணு தீவிரவாதிகள் மற்றும் அணு தீவிர அயனிகள் ஆகியவை அடங்கும்.
ஒரு அணு என்பது ஒரு வேதியியல் தனிமத்தின் மிகச்சிறிய மின் நடுநிலை துகள் ஆகும், இது அதன் வேதியியல் பண்புகளின் கேரியர் ஆகும், மேலும் நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட கரு மற்றும் எலக்ட்ரான் ஷெல் ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது.
அணு அயனிமின்னியல் சார்ஜ் கொண்ட ஒரு அணு துகள், ஆனால் இணைக்கப்படாத எலக்ட்ரான்கள் இல்லை, எடுத்துக்காட்டாக, Cl - ஒரு குளோரைடு அயனி, Na + ஒரு சோடியம் கேஷன்.
அணு தீவிரமானது- இணைக்கப்படாத எலக்ட்ரான்களைக் கொண்ட மின் நடுநிலை அணுத் துகள். எடுத்துக்காட்டாக, ஹைட்ரஜன் அணு உண்மையில் ஒரு அணு தீவிரமானது - எச் × .
மின்னியல் சார்ஜ் மற்றும் இணைக்கப்படாத எலக்ட்ரான்களைக் கொண்ட ஒரு அணு துகள் அழைக்கப்படுகிறது அணு தீவிர அயனி.அத்தகைய துகள்களின் உதாரணம் Mn 2+ cation ஆகும், இதில் d-sublevel (3d 5) இல் இணைக்கப்படாத ஐந்து எலக்ட்ரான்கள் உள்ளன.
அணுவின் மிக முக்கியமான இயற்பியல் பண்புகளில் ஒன்று அதன் நிறை. ஒரு அணுவின் வெகுஜனத்தின் முழுமையான மதிப்பு மிகக் குறைவாக இருப்பதால் (ஹைட்ரஜன் அணுவின் நிறை 1.67 × 10 -27 கிலோ), வேதியியல் ஒரு ஒப்பீட்டு நிறை அளவைப் பயன்படுத்துகிறது, இதில் ஐசோடோப்பின் கார்பன் அணுவின் நிறை 1/12- 12 அலகுகளாக தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டது. சார்பு அணு நிறை என்பது ஒரு அணுவின் நிறை 12 C ஐசோடோப்பின் கார்பன் அணுவின் நிறை 1/12 விகிதமாகும்.
இல் என்பதை கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும் தனிம அட்டவணை DI. மெண்டலீவ் கூறுகளின் சராசரி ஐசோடோபிக் அணு வெகுஜனங்களை முன்வைக்கிறார், அவை பெரும்பாலும் பல ஐசோடோப்புகளால் குறிப்பிடப்படுகின்றன, அவை இயற்கையில் உள்ள உள்ளடக்கத்திற்கு விகிதத்தில் ஒரு தனிமத்தின் அணு வெகுஜனத்திற்கு பங்களிக்கின்றன. எனவே, குளோரின் உறுப்பு இரண்டு ஐசோடோப்புகளால் குறிக்கப்படுகிறது - 35 Cl (75 mol.%) மற்றும் 37 Cl (25 mol.%). குளோரின் தனிமத்தின் சராசரி ஐசோடோபிக் நிறை 35.453 amu ஆகும். (அணு நிறை அலகுகள்) (35×0.75 + 37×0.25).
அணுத் துகள்களைப் போலவே, மூலக்கூறு துகள்களிலும் மூலக்கூறுகள், மூலக்கூறு அயனிகள், மூலக்கூறு தீவிரவாதிகள் மற்றும் தீவிர அயனிகள் ஆகியவை அடங்கும்.
ஒரு மூலக்கூறு துகள் என்பது ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்பட்ட அணு துகள்களின் மிகச்சிறிய நிலையான தொகுப்பாகும், இது ஒரு பொருளின் வேதியியல் பண்புகளை தாங்கி நிற்கிறது.மூலக்கூறு எலக்ட்ரோஸ்டேடிக் சார்ஜ் இல்லாதது மற்றும் இணைக்கப்படாத எலக்ட்ரான்கள் இல்லை.
மூலக்கூறு அயனிமின்னியல் சார்ஜ் கொண்ட ஒரு மூலக்கூறு துகள், ஆனால் இணைக்கப்படாத எலக்ட்ரான்கள் இல்லை, எடுத்துக்காட்டாக, NO 3 - ஒரு நைட்ரேட் அயனி, NH 4 + ஒரு அம்மோனியம் கேஷன் ஆகும்.
மூலக்கூறு தீவிரஇணைக்கப்படாத எலக்ட்ரான்களைக் கொண்ட மின் நடுநிலை மூலக்கூறு துகள் ஆகும். பெரும்பாலான தீவிரவாதிகள் ஒரு குறுகிய ஆயுட்காலம் கொண்ட எதிர்வினை துகள்கள் (10 -3 -10 -5 வி வரிசையில்), இருப்பினும் மிகவும் நிலையான தீவிரவாதிகள் தற்போது அறியப்படுகின்றன. எனவே மெத்தில் ரேடிக்கல் × CH 3 என்பது ஒரு பொதுவான குறைந்த-நிலையான துகள் ஆகும். இருப்பினும், அதில் உள்ள ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் ஃபீனைல் ரேடிக்கல்களால் மாற்றப்பட்டால், ஒரு நிலையான மூலக்கூறு தீவிரமான டிரிபெனில்மெத்தில் உருவாகிறது.
NO அல்லது NO 2 போன்ற ஒற்றைப்படை எண்ணிக்கையிலான எலக்ட்ரான்களைக் கொண்ட மூலக்கூறுகள் மிகவும் நிலையான ஃப்ரீ ரேடிக்கல்களாகவும் கருதப்படலாம்.
மின்னியல் சார்ஜ் மற்றும் இணைக்கப்படாத எலக்ட்ரான்களைக் கொண்ட ஒரு மூலக்கூறு துகள் அழைக்கப்படுகிறது மூலக்கூறு தீவிர அயனி. அத்தகைய ஒரு துகள் ஒரு உதாரணம் ஆக்ஸிஜன் ரேடிகல் கேஷன் - ×O 2 + .
ஒரு மூலக்கூறின் முக்கிய பண்பு அதன் தொடர்புடைய மூலக்கூறு எடை ஆகும். சார்பு மூலக்கூறு நிறை (M r) என்பது ஒரு மூலக்கூறின் சராசரி ஐசோடோபிக் வெகுஜனத்தின் விகிதமாகும், ஐசோடோப்புகளின் இயற்கையான உள்ளடக்கத்தை கணக்கில் எடுத்துக்கொண்டு, 12 C ஐசோடோப்பின் கார்பன் அணுவின் வெகுஜனத்தின் 1/12 க்கு கணக்கிடப்படுகிறது..
எனவே, எந்தவொரு இரசாயனப் பொருளின் மிகச்சிறிய கட்டமைப்பு அலகு ஒரு அணு அல்லது ஒரு அணு துகள் என்பதை நாங்கள் கண்டறிந்துள்ளோம். இதையொட்டி, எந்தவொரு பொருளிலும், மந்த வாயுக்களைத் தவிர்த்து, அணுக்கள் வேதியியல் பிணைப்புகளால் ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்பட்டுள்ளன. இந்த வழக்கில், இரண்டு வகையான பொருட்களின் உருவாக்கம் சாத்தியமாகும்:
· நிலையான கட்டமைப்பைக் கொண்ட வேதியியல் பண்புகளின் மிகச்சிறிய கேரியர்களை தனிமைப்படுத்தக்கூடிய மூலக்கூறு கலவைகள்;
· அணுத் துகள்கள் கோவலன்ட், அயனி அல்லது உலோகப் பிணைப்புகளால் இணைக்கப்பட்ட அணுத் திரட்டுகளாக இருக்கும் ஒரு சூப்பர்மாலிகுலர் கட்டமைப்பின் கலவைகள்.
அதன்படி, சூப்பர்மாலிகுலர் அமைப்பைக் கொண்ட பொருட்கள் அணு, அயனி அல்லது உலோக படிகங்கள். இதையொட்டி, மூலக்கூறு பொருட்கள் மூலக்கூறு அல்லது மூலக்கூறு-அயனி படிகங்களை உருவாக்குகின்றன. ஒரு வாயு அல்லது திரவ நிலையில் சாதாரண நிலையில் இருக்கும் பொருட்கள் ஒரு மூலக்கூறு அமைப்பைக் கொண்டுள்ளன.
உண்மையில், ஒரு குறிப்பிட்ட இரசாயனப் பொருளுடன் பணிபுரியும் போது, நாம் தனிப்பட்ட அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகளுடன் கையாள்வதில்லை, ஆனால் மிகவும் பெரிய எண்ணிக்கைதுகள்கள், அமைப்பின் நிலைகளை பின்வரும் வரைபடத்தால் குறிப்பிடலாம்:
மேக்ரோபாடிகளான துகள்களின் பெரிய வரிசைகளின் அளவு விளக்கத்திற்காக, "பொருளின் அளவு" என்ற சிறப்புக் கருத்து அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது, அதன் கண்டிப்பாக வரையறுக்கப்பட்ட எண்ணிக்கை. கட்டமைப்பு கூறுகள். ஒரு பொருளின் அளவின் அலகு மோல் ஆகும். மச்சம் என்பது ஒரு பொருளின் அளவு(n) , 12 கிராம் கார்பன் ஐசோடோப்பு 12 C இல் உள்ள அணுக்கள் எவ்வளவு கட்டமைப்பு அல்லது சூத்திர அலகுகளைக் கொண்டுள்ளது.தற்போது, இந்த எண் மிகவும் துல்லியமாக அளவிடப்படுகிறது மற்றும் 6.022 × 10 23 (அவோகாட்ரோவின் எண், N A) ஆகும். என கட்டமைப்பு அலகுகள்அணுக்கள், மூலக்கூறுகள், அயனிகள், இரசாயனப் பிணைப்புகள் மற்றும் நுண்ணுலகின் பிற பொருள்கள் செயல்பட முடியும். "சூத்திர அலகு" என்ற கருத்து ஒரு சூப்பர்மாலிகுலர் கட்டமைப்பைக் கொண்ட பொருட்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது மற்றும் அதன் கூறு கூறுகளுக்கு (மொத்த சூத்திரம்) இடையே உள்ள எளிய உறவாக வரையறுக்கப்படுகிறது. இந்த வழக்கில், சூத்திர அலகு ஒரு மூலக்கூறின் பங்கைப் பெறுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, 1 மோல் கால்சியம் குளோரைடு 6.022 × 10 23 சூத்திர அலகுகளைக் கொண்டுள்ளது - CaCl 2.
ஒன்று முக்கியமான பண்புகள்ஒரு பொருள் அதன் மோலார் நிறை (M, kg/mol, g/mol). மோலார் நிறை என்பது ஒரு பொருளின் ஒரு மோலின் நிறை. ஒரு பொருளின் தொடர்புடைய மூலக்கூறு நிறை மற்றும் மோலார் நிறை ஆகியவை எண்ணியல் ரீதியாக ஒரே மாதிரியானவை, ஆனால் வெவ்வேறு பரிமாணங்களைக் கொண்டுள்ளன, எடுத்துக்காட்டாக, தண்ணீருக்கு M r = 18 (உறவினர் அணு மற்றும் மூலக்கூறு நிறைகள் பரிமாணமற்ற மதிப்புகள்), M = 18 g/mol. பொருளின் அளவு மற்றும் மோலார் வெகுஜனம் ஒரு எளிய உறவால் தொடர்புடையது:
17 மற்றும் 18 ஆம் நூற்றாண்டுகளின் தொடக்கத்தில் உருவாக்கப்பட்ட அடிப்படை ஸ்டோச்சியோமெட்ரிக் சட்டங்கள் இரசாயன அணுவின் உருவாக்கத்தில் முக்கிய பங்கு வகித்தன.
1. வெகுஜன பாதுகாப்பு சட்டம் (எம்.வி. லோமோனோசோவ், 1748).
எதிர்வினை தயாரிப்புகளின் வெகுஜனங்களின் கூட்டுத்தொகை, ஊடாடும் பொருட்களின் வெகுஜனங்களின் கூட்டுத்தொகைக்கு சமம். கணித வடிவத்தில், இந்த சட்டம் பின்வரும் சமன்பாட்டால் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது:
இந்த விதிக்கு கூடுதலாக ஒரு தனிமத்தின் நிறை பாதுகாப்பு விதி (A. Lavoisier, 1789). இந்த சட்டத்தின் படி ஒரு இரசாயன எதிர்வினையின் போது, ஒவ்வொரு தனிமத்தின் நிறை நிலையானதாக இருக்கும்.
சட்டங்கள் எம்.வி. லோமோனோசோவா மற்றும் ஏ. லாவோசியர் ஆகியோர் அணுக் கோட்பாட்டின் கட்டமைப்பிற்குள் ஒரு எளிய விளக்கத்தைக் கண்டறிந்தனர். உண்மையில், எந்தவொரு எதிர்வினையின் போதும், வேதியியல் தனிமங்களின் அணுக்கள் மாறாமல் மற்றும் நிலையான அளவுகளில் இருக்கும், இது தனித்தனியாக ஒவ்வொரு தனிமத்தின் வெகுஜனத்தின் நிலைத்தன்மையையும் ஒட்டுமொத்த பொருட்களின் அமைப்புகளையும் உள்ளடக்கியது.
பரிசீலனையில் உள்ள சட்டங்கள் வேதியியலுக்கு தீர்க்கமான முக்கியத்துவம் வாய்ந்தவை, ஏனெனில் அவை சமன்பாடுகளைப் பயன்படுத்தி இரசாயன எதிர்வினைகளை மாதிரியாக்கவும் அவற்றின் அடிப்படையில் அளவு கணக்கீடுகளைச் செய்யவும் அனுமதிக்கின்றன. எவ்வாறாயினும், வெகுஜன பாதுகாப்பு விதி முற்றிலும் துல்லியமானது அல்ல என்பதை கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும். சார்பியல் கோட்பாட்டிலிருந்து பின்வருமாறு (A. ஐன்ஸ்டீன், 1905), ஆற்றலின் வெளியீட்டில் நிகழும் எந்தவொரு செயல்முறையும் சமன்பாட்டிற்கு ஏற்ப அமைப்பின் நிறை குறைவதோடு சேர்ந்துள்ளது:
இதில் DE என்பது வெளியிடப்பட்ட ஆற்றல், Dm என்பது அமைப்பின் நிறை மாற்றம், c என்பது வெற்றிடத்தில் ஒளியின் வேகம் (3.0×10 8 m/s). இதன் விளைவாக, நிறை பாதுகாப்பு விதியின் சமன்பாடு பின்வரும் வடிவத்தில் எழுதப்பட வேண்டும்:
இதனால், எக்ஸோதெர்மிக் எதிர்வினைகள் நிறை குறைவுடனும், எண்டோடெர்மிக் எதிர்வினைகள் நிறை அதிகரிப்புடனும் இருக்கும். இந்த வழக்கில், வெகுஜன பாதுகாப்பு சட்டத்தை பின்வருமாறு உருவாக்கலாம்: ஒரு தனிமைப்படுத்தப்பட்ட அமைப்பில் நிறை மற்றும் குறைக்கப்பட்ட ஆற்றல்களின் கூட்டுத்தொகை ஒரு நிலையான அளவு. இருப்பினும், நூற்றுக்கணக்கான kJ/mol இல் வெப்ப விளைவுகள் அளவிடப்படும் இரசாயன எதிர்வினைகளுக்கு, நிறை குறைபாடு 10 -8 -10 -9 கிராம் மற்றும் பரிசோதனை மூலம் கண்டறிய முடியாது.
2. கலவையின் நிலைத்தன்மையின் சட்டம் (ஜே. ப்ரூஸ்ட், 1799-1804).
தனிப்பட்ட இரசாயன பொருள்மூலக்கூறு அமைப்பு அதன் தயாரிப்பு முறையைப் பொருட்படுத்தாமல் நிலையான தரம் மற்றும் அளவு கலவையைக் கொண்டுள்ளது. நிலையான கலவையின் சட்டத்திற்குக் கீழ்ப்படியும் கலவைகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன நிறக்குருடு. டால்டோனைடுகள் அனைத்தும் தற்போது அறியப்பட்ட கரிம சேர்மங்கள் (சுமார் 30 மில்லியன்) மற்றும் ஒரு பகுதி (சுமார் 100 ஆயிரம்) கனிம பொருட்கள். மூலக்கூறு அல்லாத அமைப்பைக் கொண்ட பொருட்கள் ( பெர்டோலைட்ஸ்), இந்தச் சட்டத்திற்குக் கீழ்ப்படிய வேண்டாம் மற்றும் மாதிரியைப் பெறுவதற்கான முறையைப் பொறுத்து மாறி கலவை இருக்கலாம். இவற்றில் பெரும்பான்மையான (சுமார் 500 ஆயிரம்) கனிம பொருட்கள் அடங்கும். இவை முக்கியமாக டி-உறுப்புகளின் (ஆக்சைடுகள், சல்பைடுகள், நைட்ரைடுகள், கார்பைடுகள் போன்றவை) பைனரி சேர்மங்களாகும். டைட்டானியம்(III) ஆக்சைடு மாறி கலவையின் கலவைக்கு ஒரு எடுத்துக்காட்டு, இதன் கலவை TiO 1.46 முதல் TiO 1.56 வரை மாறுபடும். பெர்டோலைடு சூத்திரங்களின் மாறுபட்ட கலவை மற்றும் பகுத்தறிவின்மைக்கான காரணம், படிகத்தின் சில அடிப்படை செல்கள் (படிக கட்டமைப்பில் உள்ள குறைபாடுகள்) கலவையில் ஏற்படும் மாற்றங்கள் ஆகும், இது பொருளின் பண்புகளில் கூர்மையான மாற்றத்தை ஏற்படுத்தாது. டால்டோனிட்களைப் பொறுத்தவரை, அத்தகைய நிகழ்வு சாத்தியமற்றது, ஏனெனில் மூலக்கூறின் கலவையில் மாற்றம் ஒரு புதிய இரசாயன கலவையை உருவாக்க வழிவகுக்கிறது.
3. சமமானவர்களின் சட்டம் (I. ரிக்டர், ஜே. டால்டன், 1792-1804).
வினைபுரியும் பொருட்களின் நிறை அவற்றின் சமமான வெகுஜனங்களுக்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாகும்.
E A மற்றும் E B ஆகியவை வினைபுரியும் பொருட்களின் சமமான நிறைகள் ஆகும்.
ஒரு பொருளின் சமமான நிறை அதன் சமமான மோலார் நிறை ஆகும்.
சமமானது ஒரு உண்மையான அல்லது நிபந்தனைக்குட்பட்ட துகள் ஆகும், இது அமில-அடிப்படை எதிர்வினைகளில் ஒரு ஹைட்ரஜன் கேஷன், ரெடாக்ஸ் எதிர்வினைகளில் ஒரு எலக்ட்ரான் அல்லது பரிமாற்ற எதிர்வினைகளில் வேறு ஏதேனும் ஒரு பொருளுக்கு சமமான ஒரு பொருளுடன் தொடர்பு கொள்கிறது.. உதாரணமாக, உலோக துத்தநாகம் ஒரு அமிலத்துடன் வினைபுரியும் போது, ஒரு துத்தநாக அணு இரண்டு ஹைட்ரஜன் அணுக்களை இடமாற்றம் செய்து, இரண்டு எலக்ட்ரான்களை விட்டுவிடுகிறது:
Zn + 2H + = Zn 2+ + H 2
Zn 0 - 2e - = Zn 2+
எனவே, துத்தநாகத்தின் சமமானது அதன் அணுவில் 1/2 ஆகும், அதாவது. 1/2 Zn (நிபந்தனை துகள்).
ஒரு பொருளின் மூலக்கூறின் எந்தப் பகுதி அல்லது ஃபார்முலா யூனிட் அதற்குச் சமமானது என்பதைக் காட்டும் எண் சமமான காரணி - f e. சமமான நிறை, அல்லது அதற்கு சமமான மோலார் நிறை, சமமான காரணி மற்றும் மோலார் வெகுஜனத்தின் விளைபொருளாக வரையறுக்கப்படுகிறது:
உதாரணமாக, நடுநிலைப்படுத்தல் எதிர்வினையில் கந்தக அமிலம்இரண்டு ஹைட்ரஜன் கேஷன்களை தானம் செய்கிறது:
H 2 SO 4 + 2KOH = K 2 SO 4 + 2H 2 O
அதன்படி, சல்பூரிக் அமிலத்தின் சமமான 1/2 H 2 SO 4, சமமான காரணி 1/2, மற்றும் சமமான நிறை (1/2) × 98 = 49 g/mol ஆகும். பொட்டாசியம் ஹைட்ராக்சைடு ஒரு ஹைட்ரஜன் கேஷன் பிணைக்கிறது, எனவே அதன் சமமான சூத்திர அலகு, சமமான காரணி ஒன்றுக்கு சமம், மற்றும் சமமான நிறை மோலார் வெகுஜனத்திற்கு சமம், அதாவது. 56 கிராம்/மோல்.
கருதப்பட்ட எடுத்துக்காட்டுகளிலிருந்து, சமமான வெகுஜனத்தை கணக்கிடும் போது, சமமான காரணியை தீர்மானிக்க வேண்டியது அவசியம் என்பது தெளிவாகிறது. இதற்கு பல விதிகள் உள்ளன:
1. ஒரு அமிலம் அல்லது அடித்தளத்தின் சமநிலை காரணி 1/n க்கு சமம், அங்கு n என்பது எதிர்வினையில் ஈடுபடும் ஹைட்ரஜன் கேஷன்கள் அல்லது ஹைட்ராக்சைடு அனான்களின் எண்ணிக்கை.
2. உப்பு சமநிலைக் காரணியானது, உலோகக் கேஷன் அல்லது அமில எச்சத்தின் வேலன்சி (v) மற்றும் உப்பில் உள்ள அவற்றின் எண்ணிக்கை (n) (சூத்திரத்தில் உள்ள ஸ்டோச்சியோமெட்ரிக் குறியீடு) ஆகியவற்றால் வகுக்கப்படும் ஒற்றுமையின் பங்கிற்குச் சமம்:
எடுத்துக்காட்டாக, Al 2 (SO 4) 3 - f e = 1/6
3. ஆக்சிஜனேற்ற முகவரின் (குறைக்கும் முகவர்) சமமான காரணி, அதனுடன் இணைக்கப்பட்ட (தானம் செய்யப்பட்ட) எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கையால் வகுக்கப்படும் ஒற்றுமையின் பங்குக்கு சமம்.
வெவ்வேறு எதிர்வினைகளில் ஒரே கலவை வேறுபட்ட சமமான காரணியைக் கொண்டிருக்கலாம் என்பதில் கவனம் செலுத்தப்பட வேண்டும். எடுத்துக்காட்டாக, அமில-அடிப்படை எதிர்வினைகளில்:
H 3 PO 4 + KOH = KH 2 PO 4 + H 2 O f e (H 3 PO 4) = 1
H 3 PO 4 + 2KOH = K 2 HPO 4 + 2H 2 O f e (H 3 PO 4) = 1/2
H 3 PO 4 + 3KOH = K 3 PO 4 + 3H 2 O f e (H 3 PO 4) = 1/3
அல்லது ரெடாக்ஸ் எதிர்வினைகளில்:
KMn 7+ O 4 + NaNO 2 + H 2 SO 4 ® Mn 2+ SO 4 + NaNO 3 + K 2 SO 4 + H 2 O
MnO 4 - + 8H + + 5e - ® Mn 2+ + 4H 2 O f e (KMnO 4) = 1/5
