ÁNGSTROM: HISTORIA, KÄYTÖT JA VASTAAVUUDET - KEMIA - 2026

Ångströmiä on pituuden yksikön, jota käytetään ilmaisemaan lineaarinen etäisyys kahden pisteen välillä; erityisesti kahden atomin ytimen välillä. Vastaa ^10–8 cm tai ^10–10 m, alle miljardi metriä. Siksi se on yksikkö, jota käytetään hyvin pieniin mittoihin. Sitä edustaa ruotsalainen aakkoskirja Å fyysikon Ander Jonas Ångströmin (pohjakuva) kunniaksi, joka esitteli tämän yksikön tutkimuksensa aikana.

Angstromia löytyy käytöstä fysiikan ja kemian eri aloilla. Koska se on niin pieni mitta, se on korvaamaton tarkkuudella ja mukavuudella atomisuhteiden mittauksissa; kuten atomisäde, sidospituudet ja sähkömagneettisen spektrin aallonpituudet.

Anders Ångströmin muotokuva. Lähde:

Vaikka monissa käyttötarkoituksissa se vapautuu SI-yksiköillä, kuten nanometrillä ja pikometrillä, se on edelleen voimassa muun muassa kristallografialla ja molekyylirakenteiden tutkimuksissa.

Historia

Yhtenäisyyden syntyminen

Anders Jonas Ångström syntyi Ruotsin kaupungissa Lödgossa 13. elokuuta 1814 ja kuoli Uppsalassa (Ruotsi) 21. kesäkuuta 1874. Hän kehitti tieteellistä tutkimustaan ​​fysiikan ja tähtitieteen aloilla. Häntä pidetään yhtenä spektroskopian tutkimuksen edelläkävijöistä.

Ångström tutki lämmönjohtavuutta sekä sähkönjohtavuuden ja lämmönjohtavuuden välistä suhdetta.

Spektroskopian avulla hän pystyi tutkimaan eri taivaankappaleiden sähkömagneettista säteilyä havaitsemalla, että aurinko oli tehty vedystä (ja muista ydinreaktioissa käyvistä elementeistä).

Ångströmin on määrä tuottaa kartta aurinkospektristä. Tämä kartta on kehitetty niin yksityiskohtaisesti, että se käsittää tuhat spektrivirtaa, joissa hän käytti uutta yksikköä: Å. Myöhemmin tämän yksikön käytöstä tuli laajalle levinnyttä nimeä sen esittelijän mukaan.

Vuonna 1867 Ångström tutki pohjoisvalojen sähkömagneettisen säteilyn spektriä havaitsemalla kirkkaan viivan näkyvän valon vihreänkeltaisella alueella.

Vuonna 1907 Å määritettiin kadmiumia emittoivan punaisen viivan aallonpituus, sen arvo oli 6 438,47 Å.

Näkyvä spektri

Ångström piti sopivana esitellä yksikkö ilmaisemaan aallonpituudet, jotka muodostavat auringonvalon spektrin; etenkin näkyvän valon alueella.

Kun auringonvalonsätettä tapahtuu prismassa, syntyvä valo hajoaa jatkuvaksi värispektriksi violetista punaiseen; läpi indigo, vihreä, keltainen ja oranssi.

Värit ovat ilmaisua näkyvässä valossa läsnä olevista eri pituuksista, välillä noin 4000 Å - 7000 Å.

Kun havaitaan sateenkaari, voi olla yksityiskohtaista, että se koostuu eri väreistä. Ne edustavat erilaisia ​​aallonpituuksia, jotka muodostavat näkyvän valon, jonka hajoavat näkyvän valon läpi kulkevat vesipisarat.

Vaikka aallonpituuden erilaiset aallonpituudet (λ), jotka muodostavat auringonvalonspektrin, ilmaistaan ​​Å, niiden ilmentyminen nanometreinä (nm) tai millimikroneissa, jotka vastaavat 10 - ⁹ m, on myös melko yleinen.

Å ja SI

Vaikka yksikköä Å on käytetty lukuisissa tutkimuksissa ja julkaisuissa tieteellisissä lehdissä ja oppikirjoissa, sitä ei ole rekisteröity kansainvälisessä yksikköjärjestelmässä (SI).

Å: n ohella on myös muita yksiköitä, joita ei ole rekisteröity SI: hen; niitä käytetään kuitenkin edelleen luonteeltaan erilaisissa, tieteellisissä ja kaupallisissa julkaisuissa.

Sovellukset

Atomisäde

Yksikköä Å ilmaistaan ​​atomien säteen mitta. Atomin säde saadaan mittaamalla kahden jatkuvan ja samanlaisen atomin ytimien välinen etäisyys. Tämä etäisyys on yhtä suuri kuin 2 r, joten atomisäde (r) on puolet siitä.

Atomien säde värähtelee noin 1 Å, joten yksikköä on kätevä käyttää. Tämä minimoi virheet, joita voidaan tehdä muilla yksiköillä, koska ei ole välttämätöntä käyttää arvoa 10 negatiivisilla eksponenteilla tai lukuilla, joilla on suuri määrä desimaalia.

Esimerkiksi, meillä on seuraavat atomisäteet ilmaistuna angströmeinä:

-Kloori (Cl), atomin säde on 1 Ä

-Litium (Li), 1,52 Ä

-Boro (B), 0,85 Ä

-Hiili (C), 0,77 Ä

-Happi (O), 0,73 Ä

-Fosfori (P), 1,10 Å

-Rikki (S), 1,03 Ä

-Typpi (N), 0,75 Ä;

-Fluori (F), 0,72 Ä

-Bromo (Br), 1,14 Ä

-Jodi (I), 1,33 Ä.

Vaikka niiden joukossa on kemiallisia alkuaineita, joiden atomisäde on suurempi kuin 2 Å:

-Rubidium (Rb) 2,48 Ä

-Strontium (Sr) 2,15 Ä

-Esium (Cs) 2,65 Å.

Pikemittari vs. Angstrom

Kemiallisissa tekstissä on tapana löytää atomisäteitä, jotka ilmaistaan ​​pikometreinä (ppm), jotka ovat sata kertaa pienemmät kuin angströmi. Ero on yksinkertaisesti kertomalla yllä oleva atomisäde 100: lla; esimerkiksi hiilen atomisäde on 0,77 Ä tai 770 ppm.

Kiinteän olomuodon kemia ja fysiikka

Å: tä käytetään myös ilmaisemaan molekyylin koko ja atomin tasojen välinen tila kiderakenteissa. Tämän vuoksi Å: tä käytetään kiinteiden olosuhteiden fysiikassa, kemiassa ja kristallografiassa.

Lisäksi sitä käytetään elektronimikroskopiassa osoittamaan mikroskooppisten rakenteiden koko.

crystallography

Yksikköä Å käytetään kristallografiatutkimuksissa, joissa käytetään perustana röntgensäteitä, koska niiden aallonpituus on välillä 1-10 Å.

Å: tä käytetään positronikristografian tutkimuksissa analyyttisessä kemiassa, koska kaikki kemialliset sidokset ovat välillä 1 - 6 Å.

aallonpituudet

Å: tä käytetään ilmaisemaan sähkömagneettisen säteilyn aallonpituudet (λ), erityisesti näkyvän valon alueella. Esimerkiksi vihreä väri vastaa 4770 Å: n aallonpituutta ja punainen väriä aallonpituutta 6 231 Å.

Samaan aikaan ultravioletti säteily, lähellä näkyvää valoa, vastaa aallonpituutta 3543 Å.

Sähkömagneettisella säteilyllä on useita komponentteja, mukaan lukien: energia (E), taajuus (f) ja aallonpituus (λ). Aallonpituus on käänteisesti verrannollinen sähkömagneettisen säteilyn energiaan ja taajuuteen.

Siksi mitä pidempi sähkömagneettisen säteilyn aallonpituus, sitä alhaisempi on sen taajuus ja energia.

Vastinarvot

Lopuksi, joitain Å-ekvivalensseja on saatavana eri yksiköillä, joita voidaan käyttää muuntokertoimina:

-10 ^-10 metriä / Å

-10 ^-8 senttimetriä / Å

-10 ^-7 mm / Å

-10 - ⁴ mikrometriä (mikronia) / Å.

-0,10 millimikraa (nanometri) / Å.

-100 pikometri / Å.

Viitteet

1. Helmenstine, tohtori Anne Marie (5. joulukuuta 2018). Angstrom-määritelmä (fysiikka ja kemia). Palautettu osoitteesta: gondo.com
2. Wikipedia. (2019). Ångström. Palautettu osoitteesta: es.wikipedia.org
3. Whitten, Davis, Peck ja Stanley. (2008). Kemia. (8. painos). CENGAGE -oppiminen.
4. Kalifornian yliopiston regenssit. (tuhatyhdeksänsataayhdeksänkymmentäkuusi). Sähkömagneettinen spektri. Palautettu: cse.ssl.berkeley.edu
5. AVCalc LLC. (2019). Mikä on angströma (yksikkö). Palautettu osoitteesta: aqua-calc.com
6. Angstrom - mies ja yksikkö.. Palautettu: phycomp.technion.ac.il