Юный техник 1964-03, страница 28

В простейшей молекуле — водорода — оба электрона ведут себя так, как если бы каждый электрон проводил часть времени возле одного ядра, а часть возле другого. Именно поэтому силы, возникающие вследствие коллективизации электронов, называются часто обменными. Но не следует, однако, это название понимать буквально, то есть как колебания электронов от одного протона к другому. Такой наглядности, свойственной классической механике, в микромире нет. Истинный смысл обменного эффекта состоит том, что электроны здесь стали принадлежать уже двум ядрам од-нс ременно. Форма электронного облака молекулы Н2 сильно отличается от сферически симметричного облака изолированного jtomb водорода.

Инацс «дут себя коллективизированные электроны при образовании молекулы из атомов различных химических элементов. У поваренной соли, например, общими являются 8 валентных электронов. Один из них взят у натрия, и 7 — у хлора. Так как остаточный заряд хлора больше, чем натр» , то все коллек-тивизир 1анные электроны сильно сдвинуты к ядру хлора и «обобществление» выглядит скорее как захват электрона более «сильным» атомом у более «слабого». Последний становится, грубо говоря, положительным v оном, а первый — отрицательным, и химическая связь сводится к притяжению разноименных зарядов.

Молекулу нельзя представлять себе, как это делал Берцелиус 150 лет назад, в виде суммы неизменных атомов, которые удерж> аются в равновесии силами притяжения и отталкивания. Таких неизменных атомов не сущес ует. И i молекуле водорода, строго говоря, нет атоме водорода. Индивидуальность атоме водорода растворилась при их слиянии в новую систему — в молекулу водорода. В ней содержится лишь сырой материал, из которого построены атомы водорода: два протона и два электрона.

Итак, любую молекулу нужно рассматривать как сумму ядер и коллективизированных внешних электронов, движение которых зависит от расстояния между ядрами.

26

СПИН ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ

Что же определяет валентность атома?

К сожалению, наши наглядные представления, которые так хороши для мира «больших вещей», мало чем могут помочь при изучении микромира — _едь элементарные частицы вовсе не шари::и, не кубики и вообще не тот объект, портрет которого мог бы написать худож-ник-натуралист. Поэтому придется начать издалека.

Стрелок выстрелил из ihhti. _ки и попал в мишень. Если она подвешена так, что может свободно п ю-рэчиваться (например, вокруг гвоздя, битого в «десятку»), то попавшая в мишень пуля заставит ее вращаться. Физики говорят, что вращательный момент, который первоначально был только у пули (сообщен ей винтовыми нарезами в канале стволj), распределился между пулей и мишенью. Без воздействия со стороны вращате/юный момент системы тел не может ни увеличиться, ни уменьшиться. В этом суть одного цз важнейших законов природы — закона сохранения вращательного момента (об этом мы уже писали в «ЮТе» № 3 за 1963 год).

Пуля, выпущенная из гладкоствольного ружья, не заставит мишень вращаться. По вращению мишенн можно судить о моменте количества движения пули, то есть ращатель-ном моменте.

Пусть теперь мишень обстрели-ваетс электронами или другими элементарными частицами. Если ice