Биз, адамдар миңдеген жылдар бою жөн гана
айлана чөйрөгө көз салып, ар кандай заттар бар экенин билгенбиз
жана бул заттар ар кандай касиетке ээ.
Алар касиеттери менен гана айырмаланган эмес;
алар жарыкты кандайдыр бир деңгээлде чагылдыра ,
алышкан же таптакыр чагылдыра алышкан эмес
белгилүү бир түстө, белгилүү температурада болгон жана белгилүү бир температурага ээ боло алган.
суюк, газ же катуу абалда боло алган.
Биз белгилүү бир шарттарда алар бири-бири менен ,
аракеттенерин байкай баштадык.
Мына бул жерде заттардын сүрөттөлүшү:
мына бул жерде көмүртек, ал эми бул графит формасында
бул жерде коргошун, а бул жерде алтын.
Мен тарткан жана сүрөттөрдө көрсөткөн заттардын баардыгын
мына бул вебсайттан алдым.
Булардын баардыгы катуу абалда, бирок бизге белгилүү...
Эгерде аларда абанын белгилүү бир түрү болсо,
анда мындай болмок, абанын бөлүкчөлөрүнүн белгилүү түрлөрү,
абанын бөлүкчөлөрүнүн кайсы тибине көз карандылыгына карата көрүп жатканыңарга карата көрүнөт
мейли бул көмүртек, кычкылтек же азот болсун,
алар ар түрдүү касиетти көрсөтөт.
Же, бир нече башка нерселер суюктук боло алышат,
же ар түрдүү заттарды жогорку температурага чейин ысытса алар суюктук боло алат
Эгерде силер алтынды же күмүштү белгилүү температурага чейин жылытсаңар
силер суюктук ала аласыңар.
Же, эгер силер көмүртекти күйгүзсөңөр
аны газ абалында ала аласыңар
жана аны атмосферага чыгара аласыңар
жана силер анын структурасын буза аласыңар.
Булар- биз кандайдыр бир өлчөмдө билген нерселер
адамзат миңдеген жылдар бою байкаган нерселер.
Булардын баары бизди табигый суроого алып келет.
көндүм болгон философиялык суроого,
бирок эми биз бир аз болсо да жакшыраак жооп бере алабыз.
жана ал суроо бул, эгер силер бул көмүртекти бузууну уланта берсеңер
өтө майда жана майда бөлүкчөлөргө чейин,
анда эң майда бөлүкчө болобу?
бул заттын мүмкүн болгон эң кичине бөлүгү
көмүртекти, анын касиеттерин сактай алабы?
А эгерде кандайдыр бир жол менен бузууну уланта берсеңер
анда анын касиеттерин жоготот белеңер?
Мына жооп: болот.
Биздин терминологияны түшүнүү үчүн:
булар ар кандай таза заттар белгилүү бир
температурада белгилүү касиеттерге ээ болгон
жана кандайдыр бир мүнөздө аракеттенишкен
бөлүкчөлөрдү биз химиялык элементтер деп атайбыз,
Көмүртек- бул элемент. Коргошун- бул элемент. Алтын - бул элемент.
А сиздер айта аласыздарбы суу да элемент деп.
Адамдар өткөн мезгилде да сууну элемент деп айтышкан.
Бирок биз бүгүн суу жөнөкөй элементтерден турарын билебиз.
Ал кычкылтектен жана суутектен турат
Бизге белгилүү элементтердин баардыгы мында,
химиялык элементтердин мезгилдик таблицасында көрсөтүлгөн.
Көмүртек "C" менен белгиленет "Carbon".
Мен азыр адамзат үчүн эң маанилүүлөрүн
гана айтканы жатам--
бирок убакыт өткөн сайын алардын баардыгы менен таанышасыңар
.Бул кычкылтек. Бул азот. Бул кремний.
Бул "Au", алтын. Бул -коргошун.
Бул элементтердин эң майда бөлүкчөсү атом болуп саналат.
Эгер силер заттарды казганды уланта берсеңер
жана эң майда бөлүкчөлөргө майдалоону уланта берсеңер
аягында көмүртектин атомун аласыңар.
Ушуну эле алтын менен жүргүзсөңөр
аягында алтындын атомун ала аласыңар.
Ушундай эле нерсени бул жерде жасасаңар
аягында силер бул кичинекей майда нерсени аласыңар
Коргошун менен да ушундай кылганда
коргошундун атому деген бөлүкчөнү аласыңар.
Силер аны андан ары ажырата албайсыңар,
бирок ал коргошун бойдон калат
себеби ал мурункудай эле коргошундун касиеттерин алып жүрөт
Жөн гана силерге элестетүүгө мүмкүндүк берсем,
бул чындыгында элестете албай турган нерсе---
атомдор укмуштуудай майда.
Чындыгында, элестете албагандай майда.
Ошентип мисалы, көмүртек.
Менин чачым дагы көмүртектен турат.
Чындыгында менин денемдин көпчүлүгү көмүртектен турат.
Тирүү жандыктардын көпчүлүгү чындыгында көмүртектен жасалган.
Ошентип силер менин чачымды алсаңар. Менин чачым дагы көмүртектен турат.
Менин чачым дээрлик көмүртектен турат.
Ошентип силер менин чачымды мына бул жерден алсаңар
менин чачым сары эмес
бирок кара түс менен эң сонүн дал келет.
Менин чачтарым кара. Бирок эгерде мен аларды
экрандан көргөзсөм силер көрө алмак эмесиңер.
Эгер силер менин чачымды алсаңар, мен силерден сурамакмын
менин чачтарым туурасынан канча көмүртектин атомунан турат? деп
Эгер силер менин чачымды туурасынан кессеңер , узунунан эмес
анан сурасаңар: ал туурасынан канча
көмүртектин атомунан турат деп?
Силер билмексиңер, оо, ал бизге атомдор эң эле кичине болот деп айткан.
Демек, мында миңдеген көмүртектин атомдору,
он миңдеген, жүз миңдеген көмүртек атомдору болушу мүмкүн.
А мен "Жок" деп айтмакмын.
Мында бир миллион көмүртек атому.
Силер бир миллион көмүртектин атомун, узундугу
чачтын туурасына барабар болгон узундукта чое алмаксыңар.
Албетте, бул жакындатылган гана түшүнүк
алар туура 1,000,000 эмес.
Бирок бул силерге атомдор канчалык кичинекей экенин сезүүгө мүмкүнчүлүк берет.
Өзүңөрдүн бир тал чачыңарды жулуп алып
ал чачтын туурасы боюнча бири-бирине
жакын тургандай кылып ага бир миллион нерселерди
кантип батыра аларыңарды элестеткиле.
Бул кандай калыңдыктагы чач экендигин
жана анда бир миллион атом бар экендигин
көрүүгө мүмкүн эмес.
Бул өзүнчө эле бир укмуш.
Бизге көмүртектин эң майда бөлүкчөлөрү
"курулуш блоктор", "кирпичтер" бар экендиги белгилүү
жеке эле көмүртектики эмес , башка элементтердики да
Дагы эң кызыгы бул блоктор
бири бири менен байланышкан.
көмүртектин атому дагы "фундаменталдык" бөлүкчөлөрдөн турат.
Алтындын атому да фундаменталдык бөлүкчөлөрдөн турат,
Элементтер бул фундаменталдык
бөлүкчөлөрдүн кандай уюшулганы менен аныкталат.
Эгер силер элементтердин элементардык
бөлүкчөлөрүнүн санын өзгөртө алсаңар ошол
элементтин касиеттерин да көмүртектин атомунан турат
- деп өзгөртө алар элеңер.ал кантип реакцияга кирерин,
же өзүңөр ал элементти башка элементке өзгөртө алмаксыңар.
Жөн эле жакшыраак түшүнүү үчүн,
келгиле фундаменталдык бөлүкчөлөр жөнүндө сүйлөшөлү.
Ошентип силерде протон бар дейли
Протон аныктайт.....
Атомдун ядросундагы протондун саны элементти аныктайт.
жана мен ядролор жөнүндө айтам
ал элементи аныктайт.
Силер көмүртектин ар түрдүү вариацияларын ала алсаңар болот,
Эгер силер мезгилдик таблицаны карасаңар
элементтер атомдук номеринин өсүшүнө карата
жайгашканын көрөсүңөр.
Атомдук катар номери- бул элементтеги протондун саны.
Аныктама боюнча суутектин бир протону бар.
Гелийдики эки протону бар, көмүртектики 6 протону бар.
Көмүртекте 7 протон болушу мүмкүн эмес.
Эгерде 7 протон болсо, ал азот болуп калмак.
Ал кайра көмүртек болмок эмес.
Кычкылтекте 8 протон.
Эгер силер ага кандайдыр бир мүнөздө 1 протон кошсоңор
анда кычкылтек- кычкылтек болбой калмак
Ал фтор болмок. Протондор элементтерди аныктайт.
Ядродогу протондордун саны атомдук саны...
Мында жазылган номерди
эсиңерде сактап калгыла,
Таблицадагы ар бир элемент үчүн
протондун саны атомдук
катар санына барабар
Бул номерлер элементтердин
касиеттерин аныктоо үчүн жазылган.
Жана алар бул номерди бул жерге коебуз себеби
элементтин касиетитерин аныктоо үчүн
Атомдун эки башка составтык бөлүгү
биз аларды ушундай атай алабыз го деп ойлойм
бул электрон жана нейтрон
Биз өзүбүздүн башыбызда түзө баштаган модель
жана бул модель, химия илими боюнча илгерилесек биз көрө алабыз
бул келечекте бир аз абстрактуу боло баштайт
жана ой жүгүртүү үчүн жетишээрлик татаал боло баштайт.
Ал жөнүндө мындай ойлосо болот
Силерде атомдун борборунда жайгашкан
протон жана нейтрон бар.
Алар атомдун ядросу
Ошентип мисалга алсак, биз билгендей көмүртектин 6 протону бар.
ошентип бир, эки, үч, төрт, беш, алты
Көмүртек-12 , атомунун вариациясынын бири.
ошондой эле 6 нейтрону бар.
Силер көмүртектин ар түрдүү вариацияларын ала алсаңар болот
бири-биринен нейтрондордун саны менен айырмаланган.
Ошентип нейтрондор өзгөрө алат, электрондор өзгөрө алат,
бирок бул ошол эле элемент бойдон калат.
Протондор өзгөрө албайт.
Эгер силер протондордун санын өзгөртсөңөр анда башка элементти аласыңар.
Келгиле мен көмүртек 12-нин ядросун тартайын.
Ошентип бир, эки, үч, төрт, беш, алты.
Мына силердин алдыңарда көмүртек-12- нин ядросу.
Кээде ал мындай түрдө да жазылышы мүмкүн.
Жана кээде алар чындыгында мындай жазышат
протондордун саны да жазылышы мүмкүн.
Көмүртек-12 деп аталганынын себеби
мында -6 нейтронду санагандан кийин
бул баардыгы
Бул суроого карата көз караштын
негизи төмөнкүдө
Аны кийин карайбыз.
бул протон менен нейтрондордун ичиндеги
баардык сандарбы
Көмүртектин атомдук катар номери-6,
бирок биз бул жерге кайра жазабыз
биз өзүбүзгө эске тутуу үчүн
Ошентип көмүртек атомунун борборунда ушундай ядро жайгашкан.
Көмүртек -12 нин 6 протону, 6 нейтрону болот.
Көмүртектин башка түрү, көмүртек -14 версиясы ошондой эле болот.
6 протону, бирок нейтрону 8 болот.
Ошентип нейтрондордун саны өзгөрүп турат,
бирок көмүртек-12 мына бул жерде.
эгер көмүртек-12 электоронейтралдуу --
(бул сөздү мен кийинчерээк түшүндүрөм)
эгер ал электронейтралдуу болсо, анда 6 электрону болот.
Мен бул 6 электрондун сүрөтүн тартайын.
Бир,эки, үч, төрт, беш, алты.
Эң жөнөкөй жолунун бири...
электрондор менен ядронун өз ара байланышын
электрондор сыяктуу элестесе болот--
алар ядронун тегерегинде
айланып жүрөт
башкаларга караганда электронду тартуу жөндөмү күчтүү болот.
Силер электрондорду ядронун тегерегинде орбиталар
боюнча айланып жүргөндөй элестетсеңер болот,
бирок бул туура эмес.
Алар орбиталар боюнча жылбайт, күндүн тегерегинде
планеталар айлангандай
Бирок бул жакшы багыттоочу точка.
Алардын кыймылын элестетүүчү башка жолу, алар
ядронун тегерегинде "секирет" же баш аламан кыймылдаган сыяктуу.
Мунун баары реалдуулук бул жерде кызыктай .
сезилгендиктен керек болууда
электрон чынында эле кандай экенин түшүнүү үчүн
бизге кванттык физикага кайрылууга туура келет.
Силердин башыңарда биринчи ой жүгүртүүнүн модели-
көмүртек-12 атомунун борборунда ядро турары болуш керек.
Мына бул ядро.
бул ядролор мына бул жерде
Жана бул электрондор ядронун айланасында жылып жүрүшөт.
Анын себеби, ал электрондор ядродон алыстап кетпей , анын айланасында жылып жүргөндүгүндө,
электрондор ядрого байланып калгандыгында,
алар атомдун бөлүгү болуп саналарынын себеби
протондор оң электрондук
зарядка ээ экендигинде,
а электрондор терс зарядка ээ
Бул фундаменталдык бөлүкчөлөрдүн касиеттеринин бири.
Качан силер заряддын эмне
экенин ойлоно баштаганда
бул жетишээрлик терең суроо экенин сезесиңер.
Бирок бизге электромагниттик өз ара арекеттенүү жөнүндө белгилүү болгондой
карама-каршы заряддар бири-бирине тартылат
Ошондуктан өзүңөргө төмөнкүдөй
элестетсеңер эң жакшы:
протондор менен электрондор
карама- каршы заряддалгандыктан
бири-бирине тартылышат.
Нейтрондор нейтралдуу,
ошондуктан алар ядронун ичинде болушат
жана кандайдыр бир деңгээлде конкреттүү атомдордун
жана элементтердин касиеттерине таасир этишет.
Электрондордун ар кайсы жакка тарап
кетпегенинин себеби, алар тартылышат.
Алар ядрого тартылышат.
Жана алар эбегейсиз
ылдамдыкка ээ
Бул өтө татаал,
биз кайрадан физиканын
кызыктуу бөлүмүнө кайрылабыз
биз электрон чындыгында эмне кылары
жөнүндө айта баштаганда
бирок ал жеткиликтүү...
Мен ойлогондой силер айта аласыңар
Силер электрон ядронун тегерегинде
ушундай айланат ядрону кулап түшкөнгө
мүмкүнчүлүк бербейт деп айта алмаксыңар.
Ошондой эле көмүртек-12 бул жерде деп белгилегем
көмүртек 12 протондун белгилүү саны
кычкылтек 8 протону боюнча аныкталмак.
Бирок электрондор кайрадан башка электрондор менен аракеттенет.
Алар башка атомдор аркылуу да алынып келиши мүмкүн.
Биздин химия жөнүндүгү
түшүнүгүбүздүн көбү ушунда жатат.
Ал көп электрондор атмдордо белгилүү элементтин
атомунда болоруна негизделген.
жана ал электрондор элементтерде кандай бөлүнгөнү,
же ошол эле элементтин башка
атомдору болушу мүмкүн,
Биз бир элементтин атому ошол эле элементтин
башка атому менен кантип аракеттенерин элестете алабыз
же бир элементтин атому кантип аракеттенет,
Ал байланышты кантип пайда кылат
башка элементтин башка атому тартышабы же түртүшөбү.
Ошентип мисалы
бул жөнүндө алдыда мен көп айтып берем,
бул башка элементтин атому өзүнө көмүртекке тиешелүү болгон электронду
алып алуусу мүмкүн бир нече себептердин күчү менен
Биз кийинчереек конкреттүү элементтердин
конкреттүү нейтралдуу атомдору жөнүндө сүйлөшөбүз
башкаларга караганда электронду тартуу жөндөмү күчтүү болот
мындай атомдордун бири көмүртектин
электронун уурдап алышы мүмкүн
анда көмүртек протонго караганда
аз электронго ээ болмок.
беш электронго -6 протон
мындай көмүртек оң зарядга ээ болмок.
Көмүртек -12 -6 протонго жана нейтронго
ээ болмок жана алар бири-биринин зарядын нейтралдашат
эгер мен 1 электронду жоготсом, менде 5 электрон калмак
анда мен оң зарядка ээ болмокмун.
биз бул жөнүндө көп жолу сүйлөшөбүз
Мындай көмүртек оң зарядга ээ болмок.
Биз бул жөнүндө окутуу учурунда көп жолу сүйлөшөбүз.
бирок мунун баары улам кызыктуу болорун сезериңерге ишенем.
.Биз бул фундаменталдык "кирпичтерге" жете алабыз.
(атом деп аталган)
андан да фундаменталдык "кирпичтерден" түзүлөрүн билүү ого бетер кызыктуу!
Бул фундаменталдык "кирпичтер"
фундаменталдык куруу блоктору көбүрөөк
Жана бул нерселердин бардыгы
атомдордун касиеттерин өзгөртүү менен
же бир элементтин атомунан башка элементтин
атомуна өтүүсү менен алмашып кетүүсү мүмкүн.