Принципы конфигурации атомов от Li до Ne
В созданной автором ядерной модели ядро задает форму атома. По мнению автора, траектории движения электронов в атоме жестко связаны с пространственным распределением протонов в ядре, а конфигурация электронных облаков повторяет конфигурацию протонов в ядре. Для лучшего понимания принципов конфигурации атомов и молекул, в рамках данной модели, нужно рассмотреть несколько примеров. Для начала рассмотрим модель одного из изомеров атома углерода С12, в котором все нуклоны ядра расположены в одной плоскости. В этом ядре все шесть протонов лежат в одной плоскости на одинаковом расстоянии от оси ядра, напоминая конфигурацию ромашки. Рассмотрим вариант, в котором электрон вращается не вокруг всего ядра, а только вокруг протона. В этом случае траектории всех шести электронов будут похожи на лепестки ромашки. Поэтому в дальнейшем и электронное облако, формируемое одним электроном, будем называть электронным лепестком. Электрон всегда движется в сторону вращения протона. Так как в ядре все соседние протоны имеют противоположное вращение, то в местах соприкосновения лепестков электроны движутся всегда в одном направлении. Движение электронов в одном направлении создает эффект притяжения, в результате которого все соседние электронные лепестки притягиваются друг к другу, создавая плоскости соприкосновения подобно тому, как слипается куча мыльных пузырей. Результатом притяжения становится деформация формы электронных лепестков, а траектории электронов перестают быть эллиптическими и становятся ближе к треугольной форме. Электронные лепестки не вращаются, как в атоме гелия, поэтому поверхность электронного облака атома статична и может быть изображена на рисунке.
Рисунок 1. Конфигурация плоского изомера атома С12
Так же, как и атом гелия, данный атом является химически инертным. Но причиной инертности является не вращение электронных лепестков вокруг оси атома, а тесное слипание всех электронных лепестков. По внешней поверхности любых соседних лепестков электроны движутся в противоположных направлениях, компенсируя воздействие на окружающее пространство. При условии достаточного времени существования атомов в таком изомерном состоянии, единственно возможное взаимодействие должно осуществляться в кристаллах.
Рисунок 2. Способы слипания плоских изомеров С12 в кристаллах
Теперь рассмотрим модель самого компактного изомера атома неона Ne20. Ядро такого атома является комбинацией ядра плоского изомера атома углерода и двух альфа-частиц (ядер атомов гелия). Поэтому и модель атома неона представляет собой комбинацию рассмотренной модели плоского изомера атома углерода и двух моделей атома гелия. Если в плоском изомере атома углерода электронные лепестки деформируются только с двух сторон, то в атоме неона все несколько сложней. Деформация электронных лепестков по-прежнему происходит по принципу деформации кучки слипшихся мыльных пузырей. Четыре торцевых электронных лепестка, сформированные альфа-частицами, деформируются только с одной стороны. А шесть центральных электронных лепестков, сгруппированных в ромашку, деформируются уже с четырех сторон. Атом изотопа Ne20 химически инертен по причинам, описанным выше.
Рисунок 3. Конфигурация ядра Ne20 и его составные части
Электронное облако атома изотопа Ne20 состоит из десяти электронных лепестков – по два вращающихся на полюсах атома и шести стационарных в центре атома, то есть, сгруппированы в три плоских слоя в виде этажерки. Количественный состав электронных слоев атома полностью соответствует современному математическому описанию данного атома, но физическое представление отличается от официальной интерпретации математического описания. Слои на полюсах атома с двумя электронами соответствуют двум s-слоям математического описания, а слой в середине с шестью электронами соответствует p-слою. Убирая последовательно тот или иной электронный лепесток, мы можем получить набор конфигураций, соответствующих разным моделям атомов от H до Ne. Нужно только помнить, что лепесток является следствием. Лепесток исчезнет только после исчезновения протона на соответствующей позиции в ядре атома. Убирать лепестки можно в разной последовательности, поэтому большинству химических элементов будет соответствовать несколько различных конфигураций.
Рисунок 4. Конфигурация атома Ne20
При удалении одного лепестка в том или ином месте получается та или иная конфигурация атома фтора. При удалении второго лепестка получается конфигурация атома кислорода. При удалении третьего лепестка получается конфигурация атома азота. Так как лепестки можно удалять в разной последовательности, то можно получить приличное количество всевозможных конфигураций. Дополнительные конфигурации можно получить из основного состояния атома изотопа Ar36, ядро которого является комбинацией трех альфа-частиц и двух ромашек, изолирующих альфа-частицы друг от друга.
Рисунок 5. Конфигурация ядра Ar36 и его составные части
Электронное облако такого атома состоит из 18 электронных лепестков, расположенных слоями в виде этажерки, как и в атоме неона. Но слоев уже не три, а пять, поэтому электронные лепестки будут еще более сжаты. Количественный состав электронных слоев атома полностью соответствует современному математическому описанию данного атома, но физическое представление отличается от официальной интерпретации математического описания. Три слоя атома с двумя вращающимися электронными лепестками соответствуют трем s-слоям математического описания, а два слоя с шестью стационарными электронными лепестками соответствуют двум p-слоям. Если удалять в разных последовательностях 8 лепестков, то можно получить несколько конфигураций из 10 лепестков, но только одна из них совпадет с конфигурацией основного состояния атома изотопа Ne20.
Рисунок 6. Конфигурация атома Ar36
Разумеется, не все теоретически возможные конфигурации атомов являются стабильными. Некоторые конфигурации вообще распадаются, по причине развала ядра. В большинстве же случаев конфигурации являются временными возбужденными состояниями, через то или другое время превращающиеся в компактное основное состояние.
Владимир Яковлев, lun1@list.ru , http://logicphysic.narod.ru , апрель 2010 года
