Тема «Строение атома»

Тема «Строение атома»

Основные понятия темы: атом, ядро, протоны, нейтроны, электроны, модели атома, изотопы, радиоактивность, ядерные реакции, электронная оболочка, электронный слой (энергетический уровень), электронное облако, орбитали, s-, p-, d-элементы.

Атом – наименьшая, неделимая частица вещества, состоящая из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов (e), расположенных вокруг ядра.

Ядро – структурная часть атома, состоящая из нейтронов и протонов.

Протон (p) – положительно заряженная частица атома, определяющая заряд ядра.

Нейтрон (n) – нейтрально заряженная частица атома, входящая в состав ядра, определяющая относительную атомную массу химического элемента.

Задание. Определите заряд ядра, количество электронов, протонов и нейтронов следующих химических элементов: Na, Cl, C, Ca, S.

Пример решения: строение атома меди Cu: порядковый номер элемента определяет заряд ядра (количество протонов) и количество электронов. Сu +29 (p = 29), e = 29. Ar (Cu) = 64, поэтому n = 64.

В химии и ядерной физике рассматриваются следующие модели атомов:

Планетарная модель атома Э. Резерфорда: атом состоит из положительно заряженного ядра и электронов, движущихся вокруг ядра по замкнутым орбитам. Квантовая модель Н. Бора: дополняет планетарную модель постулатами о том, что электроны двигаются по строго определенным замкнутым стационарным орбитам в соответствии с определенными значениями энергии (энергия не поглощается и не излучается); при переходе электрона с одного энергетического уровня на другой происходит излучение или поглощение кванта энергии.

Изотопы – это разновидности атомов одного и того же химического элемента, имеющие одинаковый заряд атомного ядра (одинаковое число протонов в нем), но разную относительную атомную массу (разное число нейтронов). Например, в природе встречаются изотопы кислорода с массовыми числами 16, 17, 18; изотопы хлора 35 и 37, изотопы калия 39 и 40. В периодической таблице под знаками химических элементов записывают значения относительных атомных масс их природной изотопной смеси.

Радиоактивность – явление самопроизвольного распада атомных ядер, сопровождающееся выделением энергии и элементарных частиц.

Ядерные реакции – процессы, при которых ядра атомов одних элементов превращаются в ядра атомов других элементов.

Электронная оболочка – энергетический уровень, образованный электронами с близкими значениями энергии.

Электронное облако – пространство вокруг атомного ядра, в котором наиболее вероятно нахождение электрона.

Орбитали – схематическое положение электрона в атоме. Каждому типу орбиталей соответствует электронные облака определенной формы (s, p, d, f).

К s-элементам относятся элементы главных подгрупп I и II групп периодической системы химических элементов. К p-элементам относятся элементы главных подгрупп III-VIII групп. К d-элементам относятся элементы побочных подгрупп I-VIII групп.