Кофе
emergency
дневник заведен 08-07-2007
закладки:
цитатник:
дневник:
местожительство:
Москва, Россия
[1] 06-04-2024 12:09
Между прочим

[Print]
Акша Таквааш
Среда, 1 Февраля 2023 г.
23:31 Продолжаю в химию
Итак, самое важное, чем один элемент отличается от другого - насколько заполнена его самая далекая от ядра орбиталь (она же называется внешним электронным уровнем).
Когда два атома поменялись электронами, то есть электроны одного находятся на орбитах вокруг ядра другого (при этом одновременно продолжая крутиться и вокруг ядра первого) - они среагировали друг с другом.

Любой элемент стремится забить незаполненный уровень чужими электронами, или наоборот отдать лишние свои. Я так понял, что если уровень забит меньше чем на половину - это можно воспринимать как "выступ в детальке паззла", то есть атом пытается присоединить лишние элементы в систему другого (такой атом называется донором). Если уровень забит больше чем на половину - то это "выемка в паззлинке" которую атом пытается заполнить чужими электронами (атом называется акцептором). Лучше всего реагируют атомы, выступы и выемки которых подходят друг к другу.

Чем уровень ближе к ядру - тем ядро сильнее держит электроны на нем, но одновременно тем сильнее пытается восполнить недостающие электроны.

В таблице Менделеева - первые два столбца это атомы доноры. Причем чем выше строка тем слабее донор.
3-5 столбцы это ни рыба ни мясо. Чем выше строка тем скорее акцептор, чем ниже - тем скорее донор.
6-7 атомы акцепторы. Чем выше строка тем сильнее акцептор.
8 столбец - атомы у которых полностью забит последний уровень, то есть они не желают вообще ни с кем реагировать.
(На самом деле не совсем, там ниже по тексту у меня более точный рисунок.)

Вещества из одного и того же столбца в целом похожи по поведению, но чем ниже они тем менее стабильны.
Таким образом самый стабильный элемент это гелий, самый яростный акцептор это фтор, а самые яростные доноры это все снизу списка.
Окей. Далее.

При нагреве вещества - его электроны ненадолго улетают на более далекие орбиты вокруг ядра...
(На самом деле не улетают а телепортируются, и вообще электрон не умеет двигаться он только и делает что телепортируется туда-сюда и вообще находится одновременно во всех вероятных точках своей орбиты и плюс еще вообще где угодно в мире но с меньшей вероятностью) - но это все квантовая механика, ее игнорируем.
Так вот - при нагреве электроны улетают на более далекие орбиты, и потом при остывании испускают свет (лишаясь энергии) и возвращаются на более близкие. Это фактически происходит при полураспаде радиоактивных веществ. Этот же процесс мы видим при нагревании металла - поэтому он светится - это электроны возвращаются с далеких орбит на ближние.

Видимый нашим глазом свет возникает при сваливании электронов с 5, 4 и 3 уровней на второй. При сваливании электронов на первый уровень - возникает более мощный ультрафиолетовый свет. При сваливании на третий - более слабый свет, при сваливании на четвертый - еще более слабый и т.д. (впрочем на четвертый уже почти ничего не сваливается, т.к. он далеко от ядра, и до него притяжение ядра доходит едва-едва).

Общий смысл химических реакций в том, что мы нагреваем вещество, и в результате выбиваем его электроны на более далекие орбиты (либо вообще выбиваем их куда подальше от атома). В далее когда электроны сваливаются назад - на свободные места вместо "своих" электронов (а так же вместе со своими электронами), могут упасть электроны, которые уже "прицеплены" к другому рядом пролетающему атому. Таким образом несколько атомов сцепятся в молекулу.

Если из атома вообще выбит один или несколько электронов, и вместо них ничего не свалилось, то есть места вообще вакантны - атом называется ионом. И тогда он начинает активно искать, чем бы забить недостающее место.

Энергия, необходимая, чтобы превратить атом в ион (то есть выбить нафиг его электроны) - называется энергией ионизации.

-
Далее небольшой отскок назад - к клеточкам.


Как говорилось ранее, каждая клеточка это два электрона. Если клеточки на любой строке забиты электронами целиком - то реагировать такое вещество вообще ни с кем не хочет и заставить его тяжело (высокая энергия ионизации).
Если забита только первая клетка из пяти - это значит магнитное квантовое число -2. Если только первая клетка из трех - число -1. Если третья клетка из пяти - число 0.
Чем магнитное число меньше - тем сильнее атом пытается отдать лишние электроны. Чем оно больше - тем сильнее он пытается притянуть недостающие электроны, чтобы получить себе полностью забитый электронами этаж. Точнее здесь по этой картинке получается что атом пытается получить полузабитые этажи... вобщем не важно, потом буду разбираться.

Далее спин. Условно считается что спин это вращение электрона, но опять же квантовая механика говорит нам что электрон не может ни двигаться ни вращаться и находится одновременно везде по всей вселенной, однако снова ее игнорируем и считаем что электрон таки крутится вокруг ядра и одновременно вращается вокруг своей оси. Общее правило - в каждом квадратике электрона два, если электрон первым "заселился" в свой квадратик - его спин положительный, плюс. Если вторым - минус. (На самом деле первым может "вселиться" и минус, но спины у двух электронов в одном квадрате всегда противоположные.)

Собственно каждый элемент - можно записать либо номером (ака - весом) либо "адресом" последнего из его электронов. Второе по идее более важно, так как этот адрес показывает, как будет вести себя вещество.

К примеру адрес красной ячейки на картинке выше - 3d1+ (если в ней один электрон) или 3d1- (если два). Таким образом 3d1+ это другое название Скандия (вес/номер 21, гравитация -2, спин +), а 3d1- - Железа (вес/номер 26, гравитация -2, спин -).

Вариация таблицы Менделеева, показывающая адреса элементов на этажах-орбитах.

Далее идет описание волновой функции. Это опять же квантовая механика, если считать что электрон это не частица а размазанное в пространстве облако вероятностей то его поведение можно высчитывать как поведение волны (обычной, типо как на воде). При этом точно так же его можно высчитывать и как частицу, типо планеты, хотя и с оговорками. Короче квантовую механику продолжаем игнорировать.

Более того волновые уравнения настолько сложны, что поведение электронов на большинстве орбиталей никем до сих пор не высчитано. Собственно решение есть только для поведения одного электрона, и за неимением лучшего все пользуются им.

Так. Пока что в целом все понятно. Далее завтра.
21:31 Между прочим
Конринтуитивно - больше всего энергии несет свет, который воспринимается нашим глазом как синий. Меньше всего - красный.

Если свет мощнее синего - его наш глаз вообще не воспринимает, к примеру еще мощнее синего - рентгеновское излучение, которое тоже фактически свет. Судя по всему, главная причина почему наш глаз не умеет воспринимать его - потому что более мощный свет не пропускает атмосфера Земли, то есть вокруг нас его не много, и глаз не привык.
А для менее мощного света, чем красный - например для радиоволн или микроволн - мы просто недостаточно чувствительны.

Солнце испускает все цвета одновременно, поэтому свет от него воспринимается нашим глазом как белый. (Точнее на самом деле там все сложнее, у него как и у большинства веществ прерывистый спектр, но это отдельная тема.)
20:26 Lackadaisy
20:07 Люблю вопросы, которые заранее включают в себя ответ
Например (мой случай): Ну почему блин в магазине постоянно заканчивается именно тот мюсли, который я покупаю?
17:55 Изучаю химию
Ок, погнали восполнять пробелы школьного образования. Я пытаюсь идти по учебнику "Общая химия" Глинки. У книжки реально двадцать седьмое издание, одуреть.
Иии... ну нет, эту книгу чтобы читать, нужно сидеть вместе с учителем, а еще лучше - вместе с автором - чтобы он пояснял за написанное.

Вторая попытка - по сайту himi4ka.ru
На нем написано понятнее, но я опять же выпадаю в начале. Сайт начинает объяснять как делать химические вычисления и начинает с высчетов валентности. При этом толко не объясняет ни что такое валентность и почему она такая, просто вводит ее как абстрактную величину.
Нет я так не хочу. Я хочу понимать что конкретно стоит за вычислениями. Не просто "что делать", а "почему это делается именно так".

Есть вот два подхода к химии, которые меня категорически не устраивают - первый это чересчур вещественный подход. Как к биологии, когда тебе рассказывают про чудеса элементов и превращений и истории науки и жизнеописания ученых, но ты ничерта не понимаешь как все это работает. Есть прекрасная книга "Химия" Азимова которая написанна именно так. Читается очень интересно, но выносишь из всего этого примерно хуй.

Второй подход - это когда все уводится в абстракцию. Вот есть циферки, они складываются так-то. Нет я не хочу разбираться с абстрактными циферками. Я хочу понимать их связь с элементами, я хочу увидеть почему именно эти элементы складываются в эти циферки. Я хочу чтобы у меня в голове сложилась абстрактная и физическая части.

Третья попытка - по hemi.nsu.ru
Вот уже значительно более вменяемая.
И я паралельно отдельные моменты посматриваю в этой серии видео, где сделаны очень хорошие анимации.

Итак, что мы имеем. Во первых на время изучения химии лучше принимать планетарную модель атома, хотя она и не верная. То есть предполагается что атомное ядро это звезда, а вокруг него крутятся электроны - планеты. (Идеи квантовой физики с облаками вероятностей пропускаем.)

Главное отличие от реальных планет - в том, что планеты притягивают друг друга, а электроны наоборот отталкивают и вообще стремятся находиться как можно ближе к ядру, но при этом как можно дальше друг от друга.

Вещества отличаются друг от другом размером ядра - чем больше ядро, тем больше его гравитация и тем больше планет оно способно удержать у себя на орбите. Размер ядра это его номер в таблице Менделеева.

Далее, что нужно знать - это по каким орбитам электроны крутятся вокруг ядра. Если у ядра один электрон - он попадает на самую близкую орбиту. Два - оба попадают на самую близкую. Три - для третьего уже на этой орбите мест нет, он занимает место на более дальней орбите. Чем дальше от ядра орбита, тем больше на ней вмещается электронов.

К тому же орбиты делятся на под-орбиты (орбитали). Там несколько сложнее выходит.
Короче все это рисуется квадратиками


Самая близкая 1s орбиталь (один квадратик), далее 2s (один квадратик), потом 2p (три квадрата), 3s (один), 3p (три), 4s (один), 3d (пять), 4p (три) и так далее.

Каждый квадратик вмещает два электрона и мы постепенно заполняем ими орбитали от ближних к далеким. К примеру элемент номер 2 занимает электронами весь квадратик 1s, элемент 4 - оба квадратика 1s и 2s. А элемент 5 - квадратики 1s и 2s, и плюс половину квадратика из трех на орбитали 2p.

Фактически чтобы понимать, какие вещества с какими реагируют - нужно знать насколько заполнена электронами последняя орбиталь (все остальные кроме нее заполнены целиком). Если последняя орбиталь заполнена полностью - вещество вообще почти ни с чем не реагирует. Если она заполнена чуть-чуть - наоборот реагирует почти с чем угодно.

Окей, эта логика понятна. Иду далее.
08:47 Между прочим
Серебро по-латински - аргентум. Отсюда, к примеру, название страны Аргентина. По легенде - там были серебряные горы.
То есть Аргентина это литералли страна серебра.
05:27 Не понимаю смысл массажа
Я вот раз в пять лет где-то пробую разные виды массажа просто из любопытства. И всегда это странные по ощущениям и часто неприятные процедуры, которые ну, нужно перетерпеть. Такого, чтобы массаж расслаблял - со мной не происходило никогда.

С другой стороны я вообще крайне расслабленный по жизни человек, у меня наверное бывают короткие периоды когда я напрягаюсь, но я очень быстро возвращаюсь в расслабленное состояние.
Если что-то меня напрягает - я как-то обычно от этого избавляюсь, избегаю, иначе я просто начну сходить с ума. Как (и зачем) люди живут в состоянии напряга - я не понимаю. Помоему вообще так невозможно функционировать.

По этой же причине у меня никогда не было ни нервных срывов, ничего даже близко на них похожего. Я просто недостаточно серьезно отношусь к чему-либо. Возможно в этом как раз прерогатива скептического взгляда на жизнь.
Закрыть