Fizik ve kimya öğretmenleri Eğitim Kurumları Analojilere başvurursanız veya yaklaşık örnekler kullanırsanız, “parmaklarda” açıklayarak bir konuyu açıklamanın çok daha kolay olduğu iyi bilinmektedir. Verilen açıklamalar genel kabul görmüş modele tam olarak uymasa da, yine de bu yaklaşım sonuçlarını vermektedir. işte böyle atom fiziği.

Kimyasal özellikler teoriyi kullanırsanız, maddeleri açıklamak nispeten kolaydır atomik yapı 1911'de İngiliz fizikçi E. Rutherford tarafından önerildi. Modelinin sadece kısmen doğru olmasına rağmen, devam eden süreçleri anlamak için bu oldukça yeterli. Bugün değerlik elektronlarının ne olduğu ve incelenen malzemenin özellikleri ile ilişkilerinin ne olduğu hakkında konuşacağız. Ama önce, atomun yapısının gezegensel modelini hatırlayalım.

Rutherford, atomun daha önce düşünüldüğü gibi bölünmez bir parçacık olmadığını, merkezde ağır bir çekirdek ve onun etrafında dönen elektronlardan oluştuğunu belirledi. çekirdek pozitif (+), elektronlar ise negatif (-). Teorisinin yayınlanmasından sekiz yıl sonra, Rutherford o zamanlar için benzersiz bir deney yapabildi - nitrojeni oksijene dönüştürmek için. Deney, nitrojen atomlarının alfa parçacıklarıyla "bombardıman"ından oluşuyordu. Çarpışmadan sonra, bir oksijen atomu ve "fazladan" bir parçacık oluştu. pozitif yük, daha sonra proton olarak adlandırıldı.

Teori tam bir biçim aldı: çekirdek, elektronları yörüngelerde tutmak için manyetik kuvvetleri kullanan protonları içeriyor. Atom elektriksel olarak nötr olduğundan ve proton ve elektron çekildiğinden, toplam miktarları eşittir. 1932'de fizikçi J. Chadwick, çekirdeğin protonlara ek olarak, yükü olmayan parçacıklar - nötronlar içerdiğini keşfetti. Kitleden sorumlu olan onlar. Elektronun enerjisine bağlı olarak, çekirdekten farklı mesafelerde bulunabilir. Değerlik elektronları, negatif yüklü parçacıklardır:

• dış yörüngelerde çekirdekten maksimum uzaklıkta bulunurlar;
• komşu atomlarla etkileşime girebilir.

Etkileşim, kişinin atomik yörüngesinden ayrılma veya hareketin yörüngesini değiştirme yeteneği olarak anlaşılmalıdır.

Değerlik elektronları çok basit bir şekilde belirlenir - periyodik tabloya göre. Ana elementler için (alt gruplar hariç, orada istisnalar olduğu için), koşul doğrudur: maksimum değerlik elektron sayısı, incelenen elementin bulunduğu grubun sayısına karşılık gelir. Teorik olarak çok sayıda bu tür parçacıklara sahip olan bir atom, onları isteksizce diğer atomlara verir, bu nedenle oksitleyici bir ajandır (eksik olanı alır). Ve tersine, küçük bir grup numarası ile, değerlik elektronları, etkileşime girerek element tarafından kolayca verilir. Bu durumda Konuşuyoruz indirgeyici madde veya donör atom hakkında.

Değerlik elektronları doğrudan atomun durumuna bağlıdır. Bu nedenle, eğer ona dışarıdan bir şekilde ek enerji verilirse (uyarılmış bir duruma aktarılır), o zaman daha fazla değerlik parçacığı yörüngesi olacaktır.

Malzemelerin değerliliği ile ilgili veriler, sonucu tahmin ederek bunları aktif olarak kullanmanıza izin verir. Örneğin, kimyasal kaynaklar elektrik akımı Elektrolitler temelinde, elektron verebilen ve alabilen bu tür elementler kullanılır. Bu durumda nötr malzeme işe yaramaz. Tahmin etmek kolaydır, eğer tüm harici elektron kabukları atomlar doldurulursa, böyle bir element kimyasal olarak nötrdür ve diğer atomlarla etkileşime girmez (veya etkileşim kuvveti ihmal edilebilecek kadar ihmal edilebilir). Bunun çarpıcı bir örneği inert gazlardır.