Atomární relativita

9.2.2016
Schematická elektronová konfigurace seaborgia. Skutečné vzdálenosti jsou výrazně odlišné. Černý kroužek uprostřed znázorňuje atomové jádro se 106 protony, šedivé kroužky jsou záporně nabité elektrony.

Zajímavý relativistický jev pozorovali Yi-Lei Wang, Han-Shi Hu, Wan-Lu Li, Fan Wei a Jun Li z pekingské Tsinghua univerzity u prvků 6.B podskupiny periodické tabulky prvků. Konkrétně jde o chrom Cr, Molybden Mo, wolfram W a Seaborgium Sg. V plynném stavu tvoří běžně diatomické molekuly Cr2, Mo2, W2 a Sg2 jako řada jiných prvků. Z jejich elektronové struktury vyplývá, že mezi dvěma atomy této molekuly by měla existovat šestinásobná vazba, protože mají k dispozici šest valenčních elektronů. Skutečně to tak je u chromu, molybdenu a wolframu. U seaborgia najdeme pouze vazbu čtvernou. Vysvětlení je možné pouze v rámci relativistické fyziky, samotná kvantová fyzika nepostačuje. Velmi zjednodušeně můžeme říci, že čím větší je atom prvku, tím rychleji se jeho vnější elektrony musí pohybovat. U seaborgia dosahují 77% rychlosti světla, což vede k relativistickému nárůstu jejich hmotnosti na 1,57 násobek klidové hmotnosti elektronu. V důsledku toho se pohybují blíže svého atomového jádra a není jich dostatek pro vytvoření šestinásobné vazby. Obdobný jev byl též pozorován u hassia Hs, prvku č.108. Schematickou elektronovou konfiguraci seaborgia vidíme na obrázku. Černý kroužek uprostřed znázorňuje atomové jádro se 106 protony, šedivé kroužky jsou záporně nabité elektrony. Počet jaderných neutronů se pohybuje od 152 do 165. Poločas rozpadu dvou nejtěžších izotopů dosahuje minut, což je dostatečně dlouhá doba na spektroskopická měření, ze kterých vyplývají výše uvedené údaje. Své jméno nese seaborgium po významném americkém jaderném chemiku Glennu T. Seaborgovi. Za svůj podíl na objevu transuranů obdržel roku 1951 Nobelovu cenu.

Relativistické jevy u prvků můžeme pozorovat doslova na vlastní oči. Již delší dobu víme, že odpovídají za zlatou barvu zlata Au. Výše popsaný jev způsobuje změnu rozdílu energie mezi dvěma orbitaly. V důsledku toho absorbují světlo přesně těch vlnových délek, které způsobují, že zlato je zlaté.

 
Odeslat komentář k článku "Atomární relativita "



Opište text z obrázku:

Odeslat článek "Atomární relativita " e-mailem

Diskuse/Aktualizace