| Indeks
|
|
|
| Źródło
|
|
|
|
Leon Lederman,
Dick Teresi
BOSKA CZĄSTKA
Jeśli Wszechświat jest odpowiedzią, jak brzmi pytanie?
Przełożyła Elżbieta
Kołodziej-Józefowicz
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Tajemnica wiązania chemicznego: znowu cząstki |
|
|
Tajemnica wiązania chemicznego:
znowu cząstki
|
|
|
| naczna część naszej początkowej wiedzy o elektryczności wyłoniła się w wyniku odkryć dokonywanych w dziedzinie chemii, a zwłaszcza w jej dziale, zwanym dziś elektrochemią. Dzięki baterii Volty dowiedzieliśmy się, że prąd elektryczny może płynąć przez obwód, czyli przewód spinający bieguny baterii. Gdy obwód zostanie przerwany w ten sposób, że do końców przewodów dołączone są kawałki metali zanurzone w cieczy, prąd płynie przez ciecz. Prąd płynący w cieczy powoduje zachodzenie procesu chemicznego: rozkładu. Jeśli cieczą tą jest woda, to w pobliżu jednego kawałka metalu gromadzi się gazowy wodór, przy drugim zaś – tlen. Gazy te pojawiają się zawsze w proporcji dwie części wodoru na jedną część tlenu, z czego wynika, że woda ulega rozkładowi na swe podstawowe składniki. Natomiast jeśli przepuszcza się prąd przez roztwór chlorku sodu, sód osadza się na jednej elektrodzie, a przy drugiej pojawia się zielonkawy gaz – chlor. W niedługim czasie rozwinęła się cała gałąź przemysłu, zwana galwanotechniką.
|
| Rozkład związków chemicznych zachodzący pod wpływem prądu elektrycznego wskazywał na bardzo istotny fakt: na związek między siłami elektrycznymi a wiązaniem atomowym. Rozpowszechniła się koncepcja, mówiąca, że siły, które wiążą atomy – to znaczy powinowactwo łączące jedną substancję z drugą – są siłami natury elektrycznej.
|
| Michael Faraday rozpoczął swą działalność od uporządkowania nazewnictwa. Było to, podobnie jak praca Lavoisiera, bardzo pożyteczne działanie. Faraday nazwał elektrodami kawałki metali zanurzonych w cieczy. Ujemną elektrodę mianował katodą, a dodatnią – anodą. Prąd płynący w cieczy powodował przemieszczanie się naładowanych atomów od katody do anody. W normalnych warunkach atomy chemiczne są neutralne, nie mają żadnego – ani dodatniego, ani ujemnego – ładunku, ale prąd elektryczny ładował je w jakiś sposób. Faraday nazwał takie naładowane atomy jonami. Dziś wiemy, że jon to jest atom, który został naładowany na skutek straty lub przyłączenia jednego lub więcej elektronów. W czasach Faradaya nie wiedziano nic na temat elektronów, nie zdawano też sobie sprawy, czym jest elektryczność; ale czy Faraday nie podejrzewał istnienia elektronów? W latach trzydziestych XIX wieku przeprowadził serię spektakularnych eksperymentów, których rezultatem są dwa proste twierdzenia, znane dziś jako prawa elektrolizy Faradaya:
|
|
|
| 1. Masa substancji chemicznej wydzielonej na elektrodzie jest wprost proporcjonalna do iloczynu natężenia i czasu przepływu prądu. Innymi słowy, masa uwolnionej substancji jest proporcjonalna do ilości elektryczności przepływającej przez ciecz.
|
| 2. Masa uwolniona przez ustaloną ilość elektryczności jest proporcjonalna do ciężaru atomowego tej substancji pomnożonego przez liczbę atomów składających się na cząsteczkę związku.
|
|
|
| Z praw tych wynika, że elektryczność nie jest ciągła, lecz może być podzielona na porcje. Jeśli przyjmiemy koncepcję atomów Daltona, prawa Faradaya mówią nam, że atomy w cieczy (jony) przemieszczają się do elektrody, gdzie każdy z nich otrzymuje pewną ilość elektryczności, która przeobraża go w zwykły atom wodoru, tlenu czy czegokolwiek innego. Z praw Faradaya wynika nieunikniony wniosek: elektryczność występuje w postaci cząstek. Jednak dopiero 60 lat później, pod koniec stulecia, wniosek ten doczekał się potwierdzenia w postaci odkrycia elektronu.
|
|
| |
|
