16 септември 2019
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Говорят медиците
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

За цвета на златото е "виновна" теорията на относителността

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 02 ноември 2015 в 17:4352611
Разтвори на трите метални карбенови комплекси - мед, сребро и злато (от ляво на дясно). Снимка: Matthias W. Hussong, Institute of Organic Chemistry

Някои основни свойства на металите злато, сребро и мед като химично поведение или цветове са предварително определени в техните атоми. Уникалните свойства на златото до голяма степен се обясняват с теорията на относителността на Алберт Айнщайн.

Химици от Хайделбергския университет са успели да докажат това чрез изследвания на златни, сребърни и медни карбени. Те разгледали само единични атоми от всеки метал, за да се сравнят трите елемента. Резултатите от това проучване, водено от д-р Бернд Щрауб (Bernd Straub), са публикувани в списание Angewandte Chemie International Edition.

Констатациите им са нов пример за това, как ефектите на специалната теория на относителността се проявяват не само в космически мащаб, а и в миниатюрните размери на атома, пише в прессъобщение на сайта на университета.

Свойствата на химичните елементи периодично се повтарят, тъй като елементите от една група притежават един и същ брой електрони в съответната външна обвивка и се различават само заради допълнителните вътрешни обвивки електрони. Медта, среброто и златото принадлежат към една група свързани елементи. "Да се сравнят металите мед, сребро и злато никога не е било проблем, защото като чисти метали са били познати в продължение на хилядолетия", обяснява проф. Щрауб, преподавател и изследовател в Института по органична химия.

Но екипът от Хайделберг успял да установи различията между отделните атоми в иначе идентичните молекули.

Те за първи път са синтезирали карбенови комплекси, в които металът (медта, среброто или златото) е заобиколен само от въглеродни атоми. В тях металните атоми си взаимодействат много силно с въглероден атом чрез двойни връзки. Параметрите на тази връзка са силно зависими от свойствата на електроните на металните атоми, включени в нея. Това се проявява, например в това, как съединението взаимодейства със светлината - в неговите спектри поглъщане и цвят.

Медният комплекс е със жълто-зелен цвят, златният - в изумрудено зелено, а сребърният е с цвят на мента. Техните спектри се различават в позицията на една от ивиците на абсорбция, която почти съвпада за среброто и медта, но е изместена за златото.

От наблюденията си изследователите заключават, че свойствата на златото се определят от фундаментално "релативистични ефекти". Тези ефекти не могат да се опишат с "класическата" физика. Релативистичните ефекти произтичат от теорията на относителността на Алберт Айнщайн с добре познатата формула E = mc2 , в която Айнщайн показва връзката между енергия, маса и скорост на светлината. "От стабилните елементи, предсказаните релативистични ефекти са най-забележими при златото", казва проф Щрауб. Добре известен пример е поразителната разлика в цвета между жълтия цвят на метала злато и безцветния сребърен метал.

Щрауб обяснява, че поради 79-кратно положително зареденoто златно ядро, отрицателно заредените златни електрони достигат скорости, близки до скоростта на светлината (с), така че допълнителна енергия (E) не може съществено да повиши тяхната скорост. Вместо това, тези електрони увеличават масата си (m). Този ефект се наблюдава при най-външната обвивка електрони, който е и активната и по този начин отговаря за химичното поведение, цвят и свойства на металите.


Препоръчани материали
поп Дръвчо 03.11 2015 в 16:07 1
+ 3
- 0
Тая работа с цвета на златото, ако и да е любим пример за релативистки ефекти, всъщност е малко наопаки.

Електродинамиката (и квантовата включително) е релативистична още по рождение. Тя цялата теория на относителността е възникнала за да се залепи някак механиката към електродинамиката.

Тъй че криво сметнатият цвят на златото е пример за криво опростяване на сметка, а не че са пропуснати от внимание някакви релативистки ефекти.
 
Още от : Новини
Защо не можем да се стоплим?
13 септември 2019 в 10:27
Виц на деня: 13 септември
13 септември 2019 в 00:00
Виц на деня: 13 септември
Виц на деня: 13 септември
13 септември 2019 в 00:003331
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.