En 1905, J.Thomson a proposé le premier modèle de la structure de l'atome, selon lequel il s'agit d'une boule chargée positivement, à l'intérieur de laquelle se trouvent des particules à charge négative - les électrons. La neutralité électrique de l'atome s'explique par l'égalité des charges de la balle et de tous ses électrons.
Cette théorie a été remplacée en 1911 parle modèle planétaire créé par Rutherford: au centre, le noyau est une étoile, qui constitue l'essentiel de l'atome entier, les électrons de la planète tournent autour de lui sur leurs orbites. Cependant, les résultats des expériences ont mis en doute la justesse de ce modèle. Par exemple, il résulte des formules de Rutherford que les vitesses des électrons et leurs rayons peuvent changer en permanence. Dans ce cas, une émission continue serait observée sur tout le spectre. Cependant, les résultats expérimentaux indiquent les spectres linéaires des atomes. Il existe également d'autres contradictions. Par la suite, N. Bohr a proposé un modèle quantique de la structure de l'atome. Il est nécessaire de noter l'état fondamental et l'état excité de l'atome. Cette caractéristique permet notamment d'expliquer la valence de l'élément.
L'état excité d'un atome estune étape intermédiaire entre un état avec un niveau d'énergie nul et le dépassant. Il est extrêmement instable, donc très éphémère - la durée est des millionièmes de seconde. Un état excité d'un atome se produit lorsque de l'énergie supplémentaire lui est donnée. Par exemple, sa source peut influencer la température et les champs électromagnétiques.
Sous une forme simplifiée, la théorie classique de la structurede l'atome affirme que les particules indivisibles chargées négativement - les électrons - tournent autour du noyau à certaines distances sur des orbites circulaires. Chaque orbite n'est pas une ligne, comme cela peut sembler, mais un "nuage" d'énergie avec plusieurs électrons. De plus, chaque électron a son propre spin (tourne autour de son axe). Le rayon de l'orbite de tout électron dépend de son niveau d'énergie, par conséquent, en l'absence d'influences externes, la structure interne est assez stable. Sa violation - l'état excité de l'atome - s'installe lorsque l'énergie externe est communiquée. En conséquence, dans les dernières orbites, où la force d'interaction avec le noyau est petite, les paires de spins des électrons sont vaporisés et, par conséquent, ils se transforment en cellules inoccupées. En d'autres termes, conformément à la loi de conservation de l'énergie, la transition d'un électron vers des niveaux d'énergie supérieurs s'accompagne d'une absorption de quanta.
Considérez l'état excité d'un atome surexemple d'un atome d'arsenic (As). Sa valence est de trois. Fait intéressant, cette valeur n'est vraie que dans le cas où l'élément est dans un état libre. Puisque la valence est déterminée par le nombre de spins non appariés, lorsqu'un atome reçoit de l'énergie externe dans la zone de la dernière orbite, l'appariement est observé avec la transition de la particule dans une cellule libre. En conséquence, l'orbite change. Étant donné que les sous-niveaux d'énergie changent simplement de place, la transition de retour (recombinaison), à l'état fondamental de l'atome, s'accompagne de la libération de l'équivalent d'énergie absorbée sous forme de quanta. Revenons à l'exemple avec l'arsenic: en raison d'un changement dans le nombre de spins non appariés dans un état excité, la valence de l'élément correspond à cinq.
Schématiquement, tout ce qui précède se présente comme suitmanière: lorsqu'un atome reçoit une partie de l'énergie de l'extérieur, les électrons externes se déplacent à une plus grande distance du noyau (le rayon des orbites augmente). Cependant, puisque le proton reste dans le noyau, la valeur totale de l'énergie interne de l'atome devient plus grande. En l'absence d'une alimentation continue en énergie externe, l'électron retourne très rapidement à son ancienne orbite. Dans ce cas, un excès d'énergie est libéré sous forme de rayonnement électromagnétique.
