Универсальность корпускулярно-волновой концепции

Французский ученый Луи де Бройль (1892–1987), осознавая существующую в природе симметрию и развивая представления о двойственной корпускулярно-волновой природе света, выдвинул в 1923 г. гипотезу об универсальности корпускулярно-волнового дуализма. Он утверждал, что не только фотоны, но и электроны и любые другие частицы материи наряду с корпускулярными обладают волновыми свойствами.
Согласно де Бройлю с каждым микрообъектом связываются, с одной стороны, корпускулярные характеристики энергия Е и импульс р, а с другой, – волновые характеристики – частота v и длина волны . Формулы, связывающие корпускулярные и волновые свойства частиц, такие же, как и для фотонов:

Е= h ; р = h/λ.

Смелость гипотезы де Бройля заключалась именно в том, что приведенные формулы постулировались не только для фотонов, но и для других микрочастиц, в частности для таких, которые обладают массой покоя. Таким образом, с любой частицей, обладающей импульсом, сопоставляется волновой процесс с длиной волны, определяемой формулой де Бройля:
Эта формула справедлива для любой частицы с импульсом р.
Вскоре гипотеза де Бройля была подтверждена экспериментально американскими физиками К. Дэвиссоном (1881–1958) и Л. Джермером (1896–1971), которые обнаружили, что пучок электронов, рассеивающийся от естественной дифракционной решетки кристалла никеля, дает отчетливую дифракционную картину.
Подтвержденная экспериментально гипотеза де Бройля о корпускулярно-волновом дуализме свойств вещества коренным образом изменила представления о свойствах микрообъектов. Всем микрообьектам присущи и корпускулярные, и волновые свойства: для них существуют потенциальные возможности проявить себя в зависимости от внешних условий либо в виде волны, либо в виде частицы.

Выявление причинно-следственной связи состав строение свойства применение веществ

Прежде всего свойства зависят от качественного и количественного состава веществ и химического строения. Качественный состав веществ – из каких элементов состоит вещество. Количественный состав веществ – сколько атомов каждого химического элемента входит в состав одной молекулы вещества. Химическое строение – порядок связи атомов в молекуле с учетом их взаимного влияния и тип химической связи.

Никто из вас никогда не держал в руках вещество RbF. Но для вас не составит труда определить тип химической связи – ионная, т. к. типичный металл связан с типичным неметаллом. Все ионные соединения проявляют ряд сходных физических свойств. Какие это свойства?

Ионные соединения твердые, не имеют запаха, с высокими температурами плавления и кипения, их растворы и расплавы электропроводны. Все это в полной мере соответствует фториду рубидия.

Какие примеры взаимосвязи строения, свойств и применения веществ можете привести вы?

Если учащиеся затрудняются ответить, предложите им прокомментировать логические ряды:

Углерод.

Алмаз sp ³-гибридизация изотропность свойств твердость стеклорез;

графит sp ³-гибридизация слабые -связи между слоями кристаллической решетки способность расслаиваться карандаш;

карбин sp -гибридизация поры между линейными параллельными макромолекулами адсорбция противогаз.

Металлы.

Электронный газ заполняет все пустоты в кристаллической решетке металлический блеск зеркало.

Каучук.

Клубкообразные молекулы удлиняются под действием приложенной силы без разрыва эластичность;

Целлюлоза.

Трехмерная структура подобна кристаллической механическая прочность.

Моющие средства.

Гидрофобный углеводородный «хвост» по принципу «подобное растворяется в подобном» связывает неполярные загрязнения, а гидрофильная карбоксильная группа аналогично связывает полярные загрязнения и образует водородные связи с молекулами воды переход загрязнений в раствор.

Органические реагенты применяются в аналитической химии для качественного обнаружения и количественного определения ионов, маскирования, отделения (разделения) ионов, как индикаторы различных типов реакций.

Используя органические реагенты, можно выполнять реакцию различными методами и способами. Можно проводить реакцию в пробирке, на предметном стекле, на фильтровальной бумаге. Можно использовать капельный метод анализа, хроматографию, экстракцию, фотометрию, гравиметрию, титриметрию и др.

Преимущества органических реагентов перед неорганическими: образуются более чистые осадки, молекулярная масса продукта реакции с органическим реагентом выше, чем с неорганическим реагентом, образование малорастворимых осадков, высокая интенсивность окраски продукта реакции, многие комплексные соединения с органическими реагентами в воде не растворяются, что важно для использования в экстракции, изменяя рН, концентрацию, температуру и др. условия, можно повысить селективность определения. Высокая чувствительность и избирательность органических реагентов в реакциях с ионами металлов способоствовала их широкому применению в аналитической химии, но применение каждого органического реагента требует соблюдения определенных значений рН и соответствующего растворителя.