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摩爾編程教育

分子和原子不能被編程。它們是構成物質的兩種粒子(物質也可能是由離子構成的,比如大部分金屬氧化物和鹽)。

第壹,分子。

分子是能獨立存在且相對穩定並保持物質物理化學特性的最小粒子。分子是由原子組成的,原子通過壹定的力,按照壹定的順序和排列組合成分子。以水分子為例,如果連續分離壹燒杯水,直到壞水的特性不被打破,此時出現的最小粒子是由兩個氫原子和壹個氧原子組成的水分子(H2O)。通過電解可以將壹個水分子細分為兩個氫原子和壹個氧原子,但其特性與水完全不同。有些分子只由壹個原子組成,稱為單原子分子,如氦和氬,既是原子又是分子。由兩個原子組成的分子稱為雙原子分子,如氧分子(O2)和壹氧化碳分子(CO):由兩個氧原子組成的氧分子是同核雙原子分子;壹氧化碳分子由壹個氧原子和壹個碳原子組成,是異核雙原子分子。由兩個以上原子組成的分子統稱為多原子分子。壹個分子中的原子數量可以是幾個、十個、幾十個甚至幾千個。例如,二氧化碳分子(CO2)由壹個碳原子和兩個氧原子組成。壹個苯分子包含六個碳原子和六個氫原子(C6H6)。

分子結構與原子在空間中的位置和化學鍵的類型有關,包括鍵長、鍵角和三個相鄰鍵之間的二面角。

分子中原子的成鍵和空間排列:分子結構對物質的物理化學性質有決定性的關系。最簡單的分子是氫,1 g氫比1023個氫分子含得多。壹個水分子中的兩個氫原子都連接在壹個中心氧原子上,成鍵角為104.5。分子中原子的空缺

阿司匹林分子滲透模型

關系不是固定的,除了分子本身在氣體和液體中的平移,分子結構的各個部分都在連續運動。所以分子結構和溫度有關。分子的確切大小隨其狀態(固體、液體、氣體、溶解在溶液中或吸附在表面)而變化。

由於沒有真正適用的分子結構理論,復雜分子的詳細結構無法預測,只能通過實驗測量。量子力學認為原子中的軌道電子具有漲落,通過數學方法處理電子的駐波(原子軌道)可以確定原子或團簇之間的鍵的形成方式。原子中的電子軌道在空間重疊得越多,鍵就越穩定。量子力學方法是建立在實驗數據和近似數學運算(由高速電子計算機運算)相結合的基礎上的,對於簡單系統是精確的,比如水分子形狀的預測。另壹種理論是把分子看成壹個靜電平衡系統:電子和原子核的引力趨於最大,電子之間的斥力趨於最小。每個原子核和相鄰原子對電子的吸引也很重要。為了使負中心的排斥力最小,系統盡可能對稱排列,所以當系統有兩個電子對時,它們呈線性排列(π),如乙炔;有三個電子對排列成三角形平面,鍵角為3π/2,如乙烯。有些分子是由壹個原子組成的,如氦、氖、氬等。,而且沒有化學鍵。

1.分子之間有空間。比如取50毫升酒精和50毫升水,混合後體積小於100毫升。這就好比壹碗芝麻和壹碗黃豆混合時,微小的芝麻進入較大黃豆之間的空隙,混合後占據的體積還不到兩碗。

2.組成物質的所有分子都在無休止地做著不規則運動。溫度越高,分子擴散越快,在固體、液體和氣體之間擴散最快。因為分子的運動與溫度有關,所以這種運動叫做分子熱運動。衣服在熱天容易變幹

3.壹般分子直徑在10-10m的數量級。

4.分子很小,但是有壹定的體積和質量。

5.同壹物質的分子性質相同,但不同物質的分子性質不同。

在分子構型和構象相同的分子中,如果原子的排列順序和方式不同,就可以形成不同的分子。例如,兩個碳原子、六個氫原子和壹個氧原子可以排列成乙醇分子或二甲醚分子,其結構式所示的分子結構式反映了分子內部原子的排列順序。組成分子的成分相同,但排列順序不同,形成兩個或兩個以上的分子。這種現象稱為同分異構,這些成分相同但結構不同的分子稱為同分異構體。

為了反映分子中原子的真實數目,我們必須使用化學式。比如乙烯和丙烯的化學式分別是C2H4和C3H6。但是,相同的化學式並不意味著兩個分子是同壹種物質的分子,因為分子中原子的排列組合,也就是分子的結構,也是決定分子性質的元素。原子相同但排列不同的分子稱為同分異構體。同分異構體具有相同的化學式,但由於結構不同而具有不同的特性。立體異構體是壹種特殊的異構體,它們可以具有非常相似的物理和化學性質,但同時具有非常不同的生物化學性質。

通過量子力學定律的計算,分子有壹個固定的平衡幾何狀態——鍵的長度和它們之間的角度。純物質是由幾何結構相同的分子組成的。分子的化學式和結構是決定其特性,尤其是化學活性的兩個因素。

第二,原子。

原子是指化學反應中不可再分的基本粒子,原子在化學反應中是不可分的。但是在物理狀態上是可以劃分的。原子由壹個原子核和圍繞它運動的電子組成。原子構成壹般物質的最小單位,被稱為元素。已知元素有118個。所以它有壹個核結構。

原子是元素保持其化學性質的最小單位。壹個帶正電的原子包含壹個致密的原子核和圍繞原子核的許多帶負電的電子。負原子的原子核帶負電,周圍的負電子帶正電。正原子的原子核由帶正電的質子和電中性的中子組成。負原子的原子核中的反質子帶負電,使得負原子的原子核帶負電。當質子數與電子數相同時,原子是電中性的;否則就是帶正電荷或負電荷的離子。根據質子和中子的數量,原子的種類是不同的:質子的數量決定了原子屬於哪種元素,而中子的數量決定了原子是哪種同位素。【2】原子組成分子,但分子中同種電荷相互排斥,不同種電荷相互吸引。

原子直徑大約是10?m .原子的質量很小,壹般是-27的次方,質量主要集中在質子和中子上。電子分布在原子核外,電子跳躍產生光譜。電子決定了壹種元素的化學性質,對原子的磁性有很大的影響。質子數相同的所有原子構成元素,每種元素的大部分都有壹個不穩定的同位素,可以發生放射性衰變。

原子原本是哲學中具有本體論意義的抽象概念。隨著人類認識的進步,原子逐漸從壹個抽象的概念變成了壹種科學理論。原子核和電子屬於微觀粒子,構成原子。原子可以形成分子。

化學變化中最小的粒子。

以前人們認為原子是組成物質的最小粒子,所以希臘語中原子的意思是“不可分”,但實際上原子可以分為原子核和核外電子,原子核由質子和中子組成,質子的數量是區分不同元素的依據。質子和中子可以進壹步細分。所以原子不是組成物質的最小粒子,而是化學反應中的最小粒子。

原子的質量很小。

(2)不停地做不規則的動作。

(3)原子之間有間隙。

④同壹原子的性質相同,但不同原子的性質不同。

原子是元素保持其化學性質的最小單位。壹個原子包含壹個致密的原子核和圍繞原子核的許多帶負電荷的電子。原子核由帶正電荷的質子和電中性的中子組成。原子是化學變化的最小粒子,分子是由原子構成的,很多物質是直接由原子構成的。

atom的英文名由希臘語轉化而來,意為不可分割。很久以前,希臘和印度的哲學家提出了原子不可分的概念。在17和18世紀,化學家發現了物理學的基礎:對於某些物質,它們不能用化學手段分解。19世紀末20世紀初,物理學家發現了亞原子粒子和原子的內部結構,證明了原子不是不可分的。量子力學的原理可以為原子提供壹個很好的模型。

行星模型是盧瑟福基於經典電磁學提出的,其主要內容如下:

原子的大部分體積是空的。

(2)在原子的中心有壹個非常小、密度極高的原子核。

③原子的全部正電荷都在原子核內,質量幾乎全部集中在原子核內。帶負電荷的電子在核空間高速繞核運動。

雖然原子太小,不能用化學方法細分,但還是可以用其他方法細分,因為原子也有壹定的成分。原子由中心帶正電的原子核和原子核外帶負電的電子組成(與反物質相反)。原子核由質子和中子組成,電子在原子核外的大空間裏高速運動。

電子是最早發現的亞原子粒子。到目前為止,電子是所有粒子中最輕的,只有9.11×10?Kg,也就是氫原子的[1/1836.1575438+0(37)]是密立根在195438+00年左右通過著名的“油滴實驗”做出的。電子帶壹個單位的負電荷,即4.8×10?靜電單元還是1.6×10?庫侖,它的體積太小,現有技術無法測量。

電子具有波粒二象性,所以不能像它描述普通物體的運動那樣,確定它在某壹時刻處於空間的某壹點,只能指出它出現在核外某處的可能性(即概率)。電子在原子核各處出現的概率是不壹樣的,有的地方概率大,有的地方概率小。如果用小黑點來描繪電子在核外各處出現的概率(概率越大,小黑點越密),那麽就會得到壹個稍微直觀的圖像。在這些圖像中,原子核似乎被帶負電荷的電子雲所包圍,因此被稱為電子雲。

壹個原子中的所有質子和中子結合起來形成壹個非常小的原子核,合在壹起也可以稱為原子核。原子核的半徑約等於1.07× A 1/3 FM,其中A是原子核的總數。原子半徑的數量級大約是105fm,所以原子核的半徑比原子的半徑小很多。核子被殘余力束縛在壹起,殘余力可以在短距離內起作用。當距離小於2.5fm時,力遠大於靜電力,因此可以克服帶正電質子之間的相互排斥。

原子核由質子和中子組成(氫核只有壹個質子),質子由兩個上誇克和壹個下誇克組成,帶單位正電荷,質量是電子的1836.15701(37)倍,即1.6438+0 (65438)。Kg,但是部分質量可以轉化為原子結合能。質子數相同的原子是同壹種元素,原子序數=質子數=核電荷數=核外電子數。

中子是由壹個上誇克和兩個下誇克組成的,兩個誇克的電荷相互抵消,所以中子是不帶電的,但認為中子不帶電是錯誤的。

對於特定的元素,中子數是可以改變的,中子數不同的同壹種元素稱為同位素。中子的數量決定了壹個原子的穩定性,壹些元素的同位素可以自發發生放射性衰變。

質量數——由於質子和中子的質量與電子的質量相近,相對原子質量由質子和中子的數量之和定義,稱為質量數。

原子的靜止質量通常用統壹原子質量單位(U)來表示,也稱為道爾頓(Da)。這個單位定義為電中性碳12原子質量的十二分之壹,約為1.66×10?公斤.氫的最輕同位素是最輕的原子,重約1.025。最重的穩定原子是鉛-208,質量為207.8+0。

摩爾的定義是,對於任何壹種元素,壹摩爾總是包含相同的原子數,約為6.022×10。

比如氫的相對原子質量是1,壹摩爾氫原子的質量是(1.66×10?x 6.022×10 = 9.99652 x 10≈10 x 10 = 0.001kg)0.001kg,即1 g .例如碳-12的原子質量為12u,壹摩爾碳的質量為0

有些物質,如金屬元素(例如,鐵、銅、鋁等。),少數非金屬元素(例如,金剛石、石墨、紅磷等。)和稀有氣體(例如氦、氖、氬)都是直接由原子組成的。

壹個原子沒有精確定義的最外層,通常根據相鄰原子間的平均核距來測量原子半徑。

* * *價格範圍

我們測得氯分子中兩個Cl原子的核距為1.988 α,於是我們把這個核距的壹半,即0.994 α,定為氯原子的半徑,稱為* * *價半徑。* * *的價半徑是元素鍵長的壹半。

金屬半徑

此外,我們還可以測量銅等簡單金屬中相鄰兩個銅原子之間的核距,其值的壹半稱為金屬半徑[14]。

範德瓦爾斯半徑

在分子晶體中,分子受到範德華力的束縛,比如壹種稀有氣體的兩個相鄰原子核之間距離的壹半。

在元素周期表中,原子半徑變化的總趨勢是從上到下增大,從左到右減小。所以最小的原子是氫,半徑為0.28α;最大的原子是銫,半徑為2.655 α。因為這個尺寸比可見光的波長(約400 ~ 700 nm)小很多,所以用普通的光學顯微鏡或電子顯微鏡是看不到的。然而,使用掃描隧道顯微鏡,我們可以看到單個原子。

希望能幫妳解惑。

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