ÁNGSTRØM: HISTORIE, BRUKSOMRÅDER OG EKVIVALENSER - KJEMI - 2026

Den ångstrøm er en måleenhet som brukes for å uttrykke den lineære avstand mellom to punkter; spesielt mellom to atomkjerner. Tilsvarer 10 til ⁸ cm eller ^10-10 meter, mindre enn en milliarddel meter. Derfor er det en enhet som brukes til veldig små dimensjoner. Det er representert med bokstaven i det svenske alfabetet Å, til ære for fysikeren Ander Jonas Ångström (bunnbilde), som introduserte denne enheten i løpet av sin forskning.

Angstrømmen finner anvendelse innen forskjellige felt innen fysikk og kjemi. Som en så liten lengdemåling er det uvurderlig med hensyn til nøyaktighet og bekvemmelighet i atomforholdsmålinger; som atomradius, bindingslengder og bølgelengder til det elektromagnetiske spekteret.

Portrett av Anders Ångström. Kilde: http://www.angstrom.uu.se/bilder/anders.jpg.

Selv om det i mange av dens bruksområder er relegert av SI-enheter, som nanometer og pikometer, er det fortsatt gyldig i områder som krystallografi og i studier av molekylære strukturer.

Historie

Fremveksten av enhet

Anders Jonas Ångström ble født i Lödgo, en svensk by, 13. august 1814, og døde i Uppsala (Sverige), 21. juni 1874. Han utviklet sin vitenskapelige forskning innen fysikk og astronomi. Han regnes som en av pionerene i studiet av spektroskopi.

Ångström undersøkte varmeledning og forholdet mellom elektrisk ledningsevne og varmeledningsevne.

Gjennom bruk av spektroskopi var han i stand til å studere den elektromagnetiske strålingen fra forskjellige himmellegemer, og oppdaget at solen var laget av hydrogen (og andre elementer som gjennomgikk kjernefysiske reaksjoner).

En Ångström skal produsere et kart over solspekteret. Dette kartet ble utdypet så detaljert at det omfatter tusen spektrallinjer, der han brukte en ny enhet: Å. Deretter ble bruken av denne enheten utbredt, og ble oppkalt etter personen som introduserte den.

I 1867 undersøkte Ångström spekteret av elektromagnetisk stråling fra nordlyset, og oppdaget tilstedeværelsen av en lys linje i det grønngule området med synlig lys.

I 1907 ble Å brukt til å definere bølgelengden til en rød linje som avgir kadmium, og verdien var 6.438,47 Å.

Synlig spekter

Ångström mente det var praktisk å introdusere enheten for å uttrykke de forskjellige bølgelengdene som utgjør spekteret av sollys; spesielt i regionen med synlig lys.

Når det kommer en solstråle på et prisme, brytes det fremvoksende lyset ned i et kontinuerlig spekter av farger, alt fra fiolett til rødt; går gjennom indigo, grønn, gul og oransje.

Farger er et uttrykk for de forskjellige lengdene som er til stede i synlig lys, mellom omtrent 4000 Å og 7000 Å.

Når en regnbue observeres, kan det detaljeres at den består av forskjellige farger. Disse representerer de forskjellige bølgelengdene som utgjør synlig lys, som brytes ned av vanndråpene som passerer gjennom det synlige lyset.

Selv om de forskjellige bølgelengdene (λ) som utgjør spekteret av sollys kommer til uttrykk i Å, er deres uttrykk i nanometer (nm) eller millimikron ekvivalent med ^10-9 m også ganske vanlig .

Å og SI

Selv om enheten Å har blitt brukt i en rekke undersøkelser og publikasjoner i vitenskapelige tidsskrifter og i lærebøker, er den ikke registrert i International System of Units (SI).

Sammen med Å er det andre enheter, som ikke er registrert i SI; Imidlertid fortsetter de å bli brukt i publikasjoner av annen art, vitenskapelig og kommersiell.

applikasjoner

Atomradier

Enheten Å brukes til å uttrykke dimensjonen til atomenes radius. Radien til et atom oppnås ved å måle avstanden mellom kjernene til to kontinuerlige og identiske atomer. Denne avstanden er lik 2 r, så atomradiusen (r) er halvparten av den.

Atomenes radius svinger rundt 1 Å, så det er praktisk å bruke enheten. Dette minimerer feilene som kan gjøres ved bruk av andre enheter, siden det ikke er nødvendig å bruke krefter på 10 med negative eksponenter eller figurer med et stort antall desimaler.

For eksempel har vi følgende atomradier uttrykt i angstroms:

-Chloro (Cl), har en atomradius på 1 Å

-Lithium (Li), 1,52 Å

-Boro (B), 0,85 Å

-Karbon (C), 0,77 Å

-Oksygen (O), 0,73 Å

-Fosfor (P), 1,10 Å

-Svovel (S), 1,03 Å

-Nitrogen (N), 0,75 Å;

-Fluor (F), 0,72 Å

-Bromo (Br), 1,14 Å

-Jod (I), 1,33 Å.

Selv om det er kjemiske elementer med en atomradius større enn 2 Å, blant dem:

-Rubidium (Rb) 2,48 Å

-Strontium (Sr) 2,15 Å

-Cesium (Cs) 2,65 Å.

Picometer vs Angstrøm

Det er vanlig i kjemitekster å finne atomradier uttrykt i picometre (ppm), som er hundre ganger mindre enn en angstrom. Forskjellen er ganske enkelt å multiplisere ovennevnte atomradier med 100; for eksempel er atomradius for karbon 0,77 Å eller 770 ppm.

Solid State kjemi og fysikk

Å brukes også til å uttrykke størrelsen på et molekyl og rommet mellom planetene til et atom i krystallstrukturer. På grunn av dette brukes Å i faststofffysikk, kjemi og krystallografi.

Videre brukes den i elektronmikroskopi for å indikere størrelsen på mikroskopiske strukturer.

krystallografi

Enheten Å brukes i krystallografistudier som bruker røntgenstråler som basis, siden disse har en bølgelengde mellom 1 og 10 Å.

Å brukes i positron krystallografistudier i analytisk kjemi, da alle kjemiske bindinger er i området fra 1 til 6 Å.

Bølgelengder

Å brukes til å uttrykke bølgelengder (λ) til elektromagnetisk stråling, spesielt i området med synlig lys. For eksempel tilsvarer fargen grønn en bølgelengde på 4.770 Å, og fargen rød en bølgelengde på 6.231 Å.

I mellomtiden tilsvarer ultrafiolett stråling, nær synlig lys, en bølgelengde på 3.543 Å.

Elektromagnetisk stråling har flere komponenter, inkludert: energi (E), frekvens (f) og bølgelengde (λ). Bølgelengde er omvendt proporsjonal med energien og frekvensen til elektromagnetisk stråling.

Derfor, jo lenger bølgelengde for elektromagnetisk stråling, desto lavere er frekvensen og energien.

ekvivalenser

Endelig er noen ekvivalenser av Å tilgjengelig med forskjellige enheter, som kan brukes som konverteringsfaktorer:

-10 ^-10 meter / Å

-10 ^-8 centimeter / Å

-10 ^-7 mm / Å

-10 ^-4 mikrometer (mikron) / Å.

-0,10 millimicra (nanometer) / Å.

-100 pikometer / Å.

referanser

1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (05. desember 2018). Angstrom Definisjon (Fysikk og kjemi). Gjenopprettet fra: thoughtco.com
2. Wikipedia. (2019). Angstrom. Gjenopprettet fra: es.wikipedia.org
3. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kjemi. (8. utg.). CENGAGE Læring.
4. Regents of University of California. (nitten nittiseks). Elektromagnetisk spektrum. Gjenopprettet fra: cse.ssl.berkeley.edu
5. AVCalc LLC. (2019). Hva er angstrom (enhet). Gjenopprettet fra: aqua-calc.com
6. Angstrom - Mannen og enheten. . Gjenopprettet fra: phycomp.technion.ac.il