Referat STRUCTURA SUBSTANTEI
Mai jos puteti citi fragmente din
Referat STRUCTURA SUBSTANTEI si de asemenea puteti face
Download Referat STRUCTURA SUBSTANTEICiteste fragmente din Referat STRUCTURA SUBSTANTEI
STRUCTURA SUBSTANTEI
Acum 23 de secole Democrit considera ca de neconceput faptul ca
divizarea corpurilor in parti din ce in ce mai mici ar putea sa se faca
nelimitat si a postulat ca trebuie sa existe niste particule, ultime,
atat de mici, incit divizarea lor mai departe nu mai este posibila. El
considera ca exista patru tipuri diferite de atomi: ai pietrei, apei,
aerului si focului, si ca toata diversitatea de corpuri materiale
cunoscute rezulta din combinatii diferite ale acestor patru elemente.
Conceptiile lui Democrit, adoptate si fundamentate experimental la
inceputul secolului al XIX-lea de catre chimistul J. Dalton, formeaza
baza intregii chimii moderne, desi se stie astazi ca atomii nu sunt
deloc indivizibili si ca au o structura interna complicata. Ideea lui
Democrit, a unei ultime elementaritati, este transferata acum la
particulele mult mai mici, subatomice si se spera ca electronii,
protonii, neutronii si alte asa-numite “particule elementare†sunt
real elementare si indivizibile.
La inceputul secolului al XIX-lea un chimist, W. Prout, a observat ca
masele atomice ale diferitelor elemente exprimate in raport cu masa
atomilor de hidrogen luata ca unitate erau foarte apropiate de numere
intregi. El emite ipoteza ca atomii diferitelor elemente nu sunt altceva
decat aglomerari de numere diferite de hidrogen : He= 4H ;C= 12H ; O=
16H etc. Dar, contemporanii sai au aratat un numar de fapte care
contraziceau indrazneata lui ipoteza. Astfel, de exemplu, masa atomica a
clorului este de 35,457 si respectiv 112,41, valori care se afla cam pe
la jumatatea intervalului dintre doua numere intregi. De asemenea,
pentru elementele cu mase atomice apropiate de un numar intreg valorile
erau todeauna mai mici decat ar fi fost de asteptat, daca atomii lor ar
fi formati prin agregare atomilor de hidrogen.
Datorita unor neconcordante “aparente†ipoteza lui Prout a fost
respinsa si uitata aproape de jumatate de secol, pana cand, in 1907, a
fost reactualizata prin studiile lui J. J. Thomson nreferitoare la masa
si sarcina ionilor pozitivi. J. J. Thomson dovedeste ca ceea ce se
presupunea a fi un simplu element chimic era, de fapt, o combinatie de 2
sau mai multi atomi cu acelasi numar (Z) dar cu mase atomice diferite
(A), denumiti izotopi, pentru ca ocupau acelasi loc in sistemul periodic
al elementelor. De exemplu, pentru clor s-au gasit atomi cu masa 36,98
si 34,98 ambele apropiate de numere intregi, in proportie de 24,6%
respectiv 75,4%. In acest fel masa medie este de 35,457, care coincide
cu masa atomica a clorului, determinata prin metode chimice. Studiile
ulterioare ale lui Aston au aratat ca acelasi lucru este valabil si
pentru alte elemente chimice. De exemplu cadmiul este format din 8
feluri de atomi cu masele 106 ; 108 ; 110 ; 111 ; 112 ; 113 ; 114 si 116
in diferite proportii care dau masa medie 112,41 in concordanta cu
masuratorile chimice. Vechea idee a lui Prout s-a dovedit a fi o lege
foarte importanta a naturii.
Dar si chiar dupa descoperirea izotopilor mai ramanea o diferenta de
masa, pentru ca, masele atomice exacte ale celor doi izotopi de clor
erau 34,98 si de 36,98 in loc de 35,280. De data aceasta insa nu mai
reprezenta un neajuns, ci o satisfactie, pentru ca, conform legii
echivalentei energie-masa a lui Einstein combinatia mai multor
particule trebuia sa cantareasca mai putin decat particulele initiale,
cu o cantitate egala cu energia lor de leagtura impartita la c patrat.
De exemplu, sa luam atomul de heliu care este format din atomii de heliu
care este format din 2 protoni, 2 neutroni,. Masa protonului este
1,0080, iar masa neutronului este de 1,008945.
Dupa descoperirea radioactivitatii naturale de catre Becquerel si
studiile intreprinse in acest domeniu de sotii Pierre si Marie Curie,
Gisel si Otto Hahn, s-a inteles ca unii izotopi sunt radiactivi in mod
natural, si trec in alte tipuri de izotopi stabili sau instabili. De
exemplu, hidrogenul este format din patru izotopi.
Cercetarile sotiilor Frederic Joliot-Curie si Irene Curie au dus la
descoperirea radioactivitatii artificiale. Prin bombardarea nucleelor
elementelor naturalestabile, acestea pot deveni radioactive dupa
incetarea bombardamentului. Exista astazi numeroase domenii de
activitate in care izotopii radioactivi sunt utilizati cu eficienta
remarcabila.
Daca se urmareste istoria vietilor unui mare grup de copii, catelusi,
boboci de rata sau alte animale, nascuti in aceeasi zi, se constata ca,
totusi, ei nu mor cu totii in aceeasi zi. Unii traiesc ceva mai mult,
altii un timp ceva mai scurt, iar daca se reprezinta grafic procentul de
indivizi care mai sunt inca in viata la o anumita data, se obtine o
curba topica de supravietuire, ca cea din figura 1.
Aceasta curba indica faptul ca exista o anumita “durata de viata
asteptata’ , care este aproximativ 75 de ani pentru om, 15 ani pentru
un caine, si numai de cativa ani pentru rata. Curba arata ca exista o
sansa relativ mica ca ei sa moara inainte de o anumita varsta si tot
atat de mica sansa ca ei sa traiasca mult dupa aceasta varsta.
In cazul izotopilor situatia este cu totul diferita si sansele ca un
membru al familiei radioactive, proaspat format, fie prin dezintegrare
sa treaca in membrul urmator al familiei, sunt independente de
intervalul de timp care a trecut din momentul hcand a luat nastere. In
acest caz nu putem vorbi de o “durata de vita’ , ci trebuie
introdusa notiunea de “timp de injumatatire “, adica intervalul de
timp in care jumatate din atomii radioactivi se vor dezintegra.
Important de retinut este faptul ca legea dupa care are loc
dezintegrarea radioactiva este o lege cu caracter statistic, valabil
deci pentru un numar foarte mare de nuclee si nu poate fi aplicata unui
numar foarte mic de nuclee.
Timpii de injumatatire difera de la izotop radioactiv la izotop
radioactiv.
Pentru ca dezintegrarea alfa schimba masa atomica cu patru unitati, in
timp ce dezintegrarea beta nu schimba deloc masa atomilor, pot exista
patru familii sau serii de elemente radioactive:
-cele in care masa atomica este un multiplu intreg de patru;
-cale in care masa atomica este 4n + 1;
-cale in care masa atomica este 4n + 2;
-cele in care masa atomica este 4n + 3;
O familie radioactiva ai carei mambri sa apartina categoriei 4n + 1 nu
exista in natura, insa poate fi produsa artificial in reactoare
nucleare.
Ü¥hÃÂ
