TRỌNG LƯỢNG: LỊCH SỬ, SỬ DỤNG VÀ TƯƠNG ĐƯƠNG - HÓA HỌC - 2026

Các angstrom là một đơn vị chiều dài được sử dụng để diễn tả khoảng cách tuyến tính giữa hai điểm; đặc biệt là giữa hai hạt nhân nguyên tử. Tương đương với 10 ^-8 cm hoặc 10 ^-10 m, nhỏ hơn một phần tỷ mét. Vì vậy, nó là một đơn vị được sử dụng cho các kích thước rất nhỏ. Nó được thể hiện bằng chữ cái trong bảng chữ cái Thụy Điển Å, để vinh danh nhà vật lý Ander Jonas Ångström (hình dưới), người đã giới thiệu đơn vị này trong quá trình nghiên cứu của ông.

Angstrom được sử dụng trong các lĩnh vực vật lý và hóa học khác nhau. Là một phép đo độ dài nhỏ như vậy, nó là vô giá về độ chính xác và tiện lợi trong phép đo tỷ lệ nguyên tử; chẳng hạn như bán kính nguyên tử, độ dài liên kết và bước sóng của quang phổ điện từ.

Chân dung Anders Ångström. Nguồn: http://www.angstrom.uu.se/bilder/anders.jpg.

Mặc dù trong nhiều mục đích sử dụng, nó được xếp theo đơn vị SI, chẳng hạn như nanomet và picometer, nhưng nó vẫn có giá trị trong các lĩnh vực như tinh thể học và trong nghiên cứu cấu trúc phân tử.

Lịch sử

Sự hợp nhất

Anders Jonas Ångström sinh tại Lödgo, một thị trấn của Thụy Điển, vào ngày 13 tháng 8 năm 1814 và mất tại Uppsala (Thụy Điển) vào ngày 21 tháng 6 năm 1874. Ông phát triển nghiên cứu khoa học của mình trong lĩnh vực vật lý và thiên văn học. Ông được coi là một trong những người đi đầu trong việc nghiên cứu quang phổ.

Ångström đã nghiên cứu sự dẫn nhiệt và mối quan hệ giữa dẫn điện và dẫn nhiệt.

Thông qua việc sử dụng quang phổ, ông đã có thể nghiên cứu bức xạ điện từ từ các thiên thể khác nhau, phát hiện ra rằng mặt trời được tạo ra từ hydro (và các nguyên tố khác đang trải qua phản ứng hạt nhân).

Một Ångström là do tạo ra một bản đồ của quang phổ mặt trời. Bản đồ này được xây dựng chi tiết đến mức nó bao gồm một nghìn vạch quang phổ, trong đó ông sử dụng một đơn vị mới: Å. Sau đó, việc sử dụng đơn vị này trở nên phổ biến, được đặt theo tên của người giới thiệu nó.

Năm 1867, Ångström kiểm tra phổ bức xạ điện từ từ các ánh sáng phía bắc, phát hiện ra sự hiện diện của một vạch sáng trong vùng màu xanh lục-vàng của ánh sáng khả kiến.

Năm 1907, Å được sử dụng để xác định bước sóng của một vạch đỏ phát ra cadmium, giá trị của nó là 6.438,47 Å.

Quang phổ nhìn thấy được

Ångström cho rằng việc giới thiệu đơn vị biểu thị các bước sóng khác nhau tạo nên quang phổ của ánh sáng mặt trời là rất tiện lợi; đặc biệt là trong vùng ánh sáng nhìn thấy.

Khi một tia sáng mặt trời chiếu vào lăng kính, ánh sáng ló ra sẽ bị chia nhỏ thành một dải màu liên tục, từ tím đến đỏ; đi qua các màu chàm, lục, vàng và cam.

Màu sắc là biểu hiện của các độ dài khác nhau hiện diện trong ánh sáng khả kiến, trong khoảng từ khoảng 4.000 Å đến 7.000 Å.

Khi quan sát thấy cầu vồng, có thể biết chi tiết rằng nó được tạo thành từ các màu sắc khác nhau. Chúng đại diện cho các bước sóng khác nhau tạo nên ánh sáng khả kiến, bị phân hủy bởi những giọt nước đi qua ánh sáng nhìn thấy.

Mặc dù các bước sóng khác nhau (λ) tạo nên quang phổ của ánh sáng mặt trời được biểu thị bằng Å, nhưng biểu hiện của chúng bằng nanomet (nm) hoặc milimicrons tương đương ^10-9 m cũng khá phổ biến .

Å và SI

Mặc dù đơn vị Å đã được sử dụng trong nhiều cuộc điều tra và xuất bản trên các tạp chí khoa học và trong sách giáo khoa, nó không được đăng ký trong Hệ thống Đơn vị Quốc tế (SI).

Cùng với Å, còn có các đơn vị khác, không được đăng ký trong SI; tuy nhiên, chúng tiếp tục được sử dụng trong các ấn phẩm có tính chất khác, mang tính khoa học và thương mại.

Các ứng dụng

Bán kính nguyên tử

Đơn vị Å được sử dụng để biểu thị thứ nguyên của bán kính nguyên tử. Bán kính của nguyên tử thu được bằng cách đo khoảng cách giữa các hạt nhân của hai nguyên tử liên tục và giống hệt nhau. Khoảng cách này bằng 2 r nên bán kính nguyên tử (r) bằng một nửa của nó.

Bán kính của các nguyên tử dao động xung quanh 1 Å, vì vậy rất tiện lợi khi sử dụng đơn vị. Điều này giảm thiểu các sai sót có thể mắc phải khi sử dụng các đơn vị khác, vì không cần thiết phải sử dụng lũy ​​thừa của 10 với số mũ âm hoặc số có nhiều chữ số thập phân.

Ví dụ, chúng ta có bán kính nguyên tử sau được biểu thị bằng angstrom:

-Chloro (Cl), có bán kính nguyên tử là 1 Å

-Lithium (Li), 1,52 Å

-Boro (B), 0,85 Å

-Cacbon (C), 0,77 Å

-Oxy (O), 0,73 Å

-Phospho (P), 1,10 Å

-Sulfur (S), 1,03 Å

-Nitrogen (N), 0,75 Å;

-Fluorine (F), 0,72 Å

-Bromo (Br), 1,14 Å

- Iốt (I), 1,33 Å.

Mặc dù có những nguyên tố hóa học có bán kính nguyên tử lớn hơn 2 Å, trong số đó:

-Rubidium (Rb) 2,48 Å

-Strontium (Sr) 2,15 Å

-Cesium (Cs) 2,65 Å.

Picometer vs Angstrom

Thông thường trong các văn bản hóa học, người ta thường tìm bán kính nguyên tử biểu thị bằng picometers (ppm), nhỏ hơn một trăm lần so với angstrom. Sự khác biệt chỉ đơn giản là nhân bán kính nguyên tử trên với 100; ví dụ, bán kính nguyên tử của cacbon là 0,77 Å hoặc 770 ppm.

Hóa học và Vật lý trạng thái rắn

Å cũng được sử dụng để biểu thị kích thước của phân tử và không gian giữa các mặt phẳng của nguyên tử trong cấu trúc tinh thể. Vì điều này, Å được sử dụng trong vật lý trạng thái rắn, hóa học và tinh thể học.

Hơn nữa, nó được sử dụng trong kính hiển vi điện tử để chỉ ra kích thước của các cấu trúc vi mô.

Tinh thể học

Đơn vị Å được sử dụng trong nghiên cứu tinh thể học sử dụng tia X làm cơ sở, vì chúng có bước sóng từ 1 đến 10 Å.

Å được sử dụng trong nghiên cứu tinh thể học positron trong hóa học phân tích, vì tất cả các liên kết hóa học đều nằm trong khoảng từ 1 đến 6 Å.

Bước sóng

Å được sử dụng để biểu thị bước sóng (λ) của bức xạ điện từ, đặc biệt là trong vùng ánh sáng nhìn thấy. Ví dụ, màu xanh lá cây tương ứng với bước sóng 4,770 Å và màu đỏ có bước sóng 6,231 1.

Trong khi đó, bức xạ tử ngoại, gần với ánh sáng khả kiến, tương ứng với bước sóng 3,543 Å.

Bức xạ điện từ có một số thành phần, bao gồm: năng lượng (E), tần số (f) và bước sóng (λ). Bước sóng tỉ lệ nghịch với năng lượng và tần số của bức xạ điện từ.

Do đó, bức xạ điện từ có bước sóng càng dài thì tần số và năng lượng của nó càng giảm.

Tương đương

Cuối cùng, một số giá trị tương đương của Å có sẵn với các đơn vị khác nhau, có thể được sử dụng làm hệ số chuyển đổi:

-10 ^-10 mét / Å

-10 ^-8 cm / Å

-10 ^-7 mm / Å

-10 ^-4 micromet (micrômet) / Å.

-0,10 milimicra (nanomet) / Å.

-100 picometer / Å.

Người giới thiệu

1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (Ngày 05 tháng 12 năm 2018). Định nghĩa Angstrom (Vật lý và Hóa học). Phục hồi từ: thinkco.com
2. Wikipedia. (2019). Angstrom. Phục hồi từ: es.wikipedia.org
3. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Hóa học. (Xuất bản lần thứ 8). CENGAGE Học tập.
4. Hiệu trưởng của Đại học California. (1996). Quang phổ điện từ. Được khôi phục từ: cse.ssl.berkeley.edu
5. AVCalc LLC. (2019). Angstrom (đơn vị) là gì. Phục hồi từ: aqua-calc.com
6. Angstrom - Người đàn ông và đơn vị. . Được khôi phục từ: phycomp.technion.ac.il