Електроните се въртят около ядрото
7. Електроните се въртят около ядрото. Броят на електроните е равен на броя на протоните (атомът е електрически неутрален).
Свойства на елементарните частици, които образуват атом
Принадлежността на атома към всеки елемент се определя от заряда на ядрото му Z, т.е. броят на протоните. В този случай броят на неутроните и съответно масовият брой на атомите на един и същи елемент може да се различава. Такива атоми се наричат изотопи.
Изотопите са атоми с еднакъв ядрен заряд, но различни масови числа.
По този начин изотопите са атоми на един и същи елемент, които имат различни маси.
Всеки изотоп се характеризира с две стойности: A (показана горе вляво от химическия знак) и N (показана долу вляво от химическия знак) и се обозначава със символа на съответния елемент. Например: въглероден изотоп 126C или с думи: "въглерод-12" Тази форма на писане е разширена до елементарни частици: електрони, неутрон 10n, протон 11p, неутрино 00vi. Изотопите са известни за всички химични елементи: кислородът има изотопи с масови числа 16, 17, 18: 168O, 178O, 188O. Изотопи на аргон: 3618Ar, 3818Ar, 4018Ar; калий: 3919K, 4019K, 4119K.
Атомната маса на даден елемент е равна на средната стойност на масите на всички негови естествени изотопи, като се вземе предвид тяхното изобилие.
Например средната атомна маса на естествения литий, съдържащ 92,48% 73Li и 7,52% 63Li, е 6,94 и т.н.
Атомната маса на елементите, дадена в периодичната система на Д. И. Менделеев, е средното масово число на естествените смеси от изотопи.
Наред с термина "изотопи" се използва терминът "нуклид".
Нуклидът е атом със строго определено масово число, т.е. фиксиранистойността на броя на протоните и неутроните в ядрото. Радионуклидът е радиоактивен нуклид.
Например нуклид 16O, радионуклид 14C и др. Терминът "изотопи" трябва да се използва само за стабилни и радиоактивни нуклиди на един и същи елемент.
Ядрените реакции се различават от химичните реакции, при които атомите на реагиращите вещества влизат в нови комбинации, образувайки реакционни продукти, но ядрата на атомите остават непроменени.
При ядрените реакции протоните и неутроните се преразпределят в ядрата на атомите и се образуват нови елементи.
В някои елементи атомите са нестабилни и спонтанно се разпадат, за да образуват по-леки атоми. Ядрото се разделя и две нови ядра се образуват от неговите протони и неутрони, а електроните на първоначалния атом образуват електронните обвивки на два нови атома. Понякога разпадането на атома се състои в превръщането на неутрон в протон или протон в неутрон. Тази трансформация е придружена от образуването на нови частици, които напускат атома. Атомите също могат спонтанно да се разделят на два фрагмента или ядрото на атома може да излъчи протон. Спонтанният разпад на атома се нарича радиоактивен разпад. Ако всички изотопи на даден химичен елемент са радиоактивни, тогава такъв елемент се нарича радиоактивен. Излъчването на частици и освобождаването на енергия са признаци на радиоактивност.
Разпадането на радиоактивните вещества е съпроводено с излъчване на радиация, която се нарича a- (алфа),) b- (бета) или g- (гама) радиация. Всеки от тях йонизира атомите на веществото, през което преминава, а a-лъчението освен това е в състояние да предизвика блясъка на цинков сулфид. Тяхната проникваща способност е различна: например g-лъчението може да премине през въздушен слой от няколко десетки метра, b-лъчението е с порядък по-малко, а a-лъчението е само няколко сантиметра.
ДА СЕОсновните видове радиоактивен разпад са a-разпад, b-разпад, спонтанно делене на атомни ядра и протонен разпад. Често тези видове радиоактивен разпад са придружени от излъчване на g-лъчи, т.е. твърдо (с къса дължина на вълната) електромагнитно излъчване.
По време на a-разпад атомното ядро излъчва два протона и два неутрона, свързани в ядрото на хелиевия атом 42He; това води до намаляване на заряда на първоначалното радиоактивно ядро с 2, а масовото му число с 4. Така в резултат на a-разпад се образува атом на елемент, който е изместен с две места от първоначалния радиоактивен елемент до началото на периодичната система.
Възможността за b-разпад се дължи на факта, че според съвременните концепции протонът и неутронът са две състояния на една и съща елементарна частица - нуклон (от лат. nucleus - ядро). При определени условия (например, когато излишъкът от неутрони в ядрото води до неговата нестабилност), неутронът може да се превърне в протон, като едновременно с това „ражда“ електрон:
неутрон ® протон + електрон или n ®p + e-
По този начин, по време на b-разпадането, един от неутроните, които изграждат ядрото, се превръща в протон; полученият електрон излита от ядрото, чийто положителен заряд се увеличава с единица.
Промяната в заряда на ядрото по време на b-разпад води до факта, че в резултат на b-разпад се образува атом на елемент, който се измества с едно място от първоначалния радиоактивен елемент до края на периодичната система (в случай на b-разпад) или до нейното начало (в случай на b+-разпад).
Намаляването на ядрения заряд с един води не само до b + разпад, но и до електронно улавяне, при което един от електроните на атомната електронна обвивка се улавя от ядрото; взаимодействието на този електрон с един от протоните, съдържащи се в ядрото, води до образуването на неутрон:
Електронът най-често се улавя от най-близкия до ядрото K-слой (.K-захващане), по-рядко от L или M-слоеве.
Протонен разпад е спонтанен разпад на ядра с дефицит на неутрони, придружен от излъчване на един или два протона едновременно. Полученото ядро има заряд и масово число, по-малко от първоначалното едно по едно в случай на излъчване на един протон и две единици в случай на излъчване на два протона.
Елементите в края на периодичната таблица (след бисмута) нямат стабилни изотопи. Подложени на радиоактивен разпад, те се превръщат в други елементи. Ако новообразуваният елемент е радиоактивен, той също се разпада, превръщайки се в трети елемент и така нататък, докато се получат атоми на стабилен изотоп.
Серия от елементи, образувани по този начин един от друг, се нарича радиоактивна серия.
Например серията уран:
Изотопите са разновидности на един и същи химичен елемент, които са сходни по своите физикохимични свойства, но имат различни атомни маси. Името "изотопи" е предложено през 1912 г. от английския радиохимик Фредерик Соди, който го формира от две гръцки думи: isos - същото и topos - място. Изотопите заемат същото място в клетката на периодичната система от елементи на Менделеев.
Атомът на всеки химичен елемент се състои от положително заредено ядро и облак от отрицателно заредени електрони около него (виж също АТОМНО ЯДРО). Позицията на химичен елемент в периодичната система на Менделеев (неговият пореден номер) се определя от заряда на ядрото на неговите атоми. Следователно разновидностите на един и същи химичен елемент се наричат изотопи, чиито атоми имат еднакъв ядрен заряд (и следователно практически еднакви електронни обвивки), носе различават по масата на ядрото. Според образния израз на Ф. Соди, атомите на изотопите са еднакви "отвън", но различни "отвътре".
През 1932 г. е открит неутронът, частица без заряд, с маса, близка до масата на ядрото на водородния атом, протона, и е създаден протонно-неутронен модел на ядрото. В резултат на това в науката беше установена окончателната съвременна дефиниция на понятието изотопи: изотопите са вещества, чиито атомни ядра се състоят от еднакъв брой протони и се различават само по броя на неутроните в ядрото. Всеки изотоп обикновено се обозначава с набор от символи, където X е символът на химичен елемент, Z е зарядът на атомното ядро (броят на протоните), A е масовото число на изотопа (общият брой нуклони - протони и неутрони в ядрото, A = Z + N). Тъй като зарядът на ядрото е недвусмислено свързан със символа на химичния елемент, съкращението AX често се използва за стенограма.
Преходът на електрони между електронни състояния като основни атомни процеси (възбуждане и йонизация)
Самият модел на атома е неутрален.
ЙОНИЗАЦИЯ - образование ще постави. и отричам. йони и свободни електрони от електрически неутрални атоми и молекули.
ВЪЗБУЖДАНЕ НА АТОМ И МОЛЕКУЛА - квантов преход на атом или молекула от по-ниско (например основно) енергийно ниво към по-високо, когато поглъщат фотони (фотовъзбуждане) или когато се сблъскват с електрони и други частици (ударно възбуждане).
Според принципите на квантовата механика атомите и молекулите са стабилни само в определени стационарни състояния, които отговарят на определението. енергийни стойности. Състоянието с най-ниска енергия се нарича. основни, останалите - развълнувани. Промяната в енергията на атома по време на прехода от едно стационарно състояние към друго е свързана с промяна в структурата на неговата електронна обвивка
Всеки характерсистема, както е известно, зависи не само от нейната структура и състава на нейните елементи, но и от тяхното взаимодействие. Именно това взаимодействие определя специфичните, интегрални свойства на самата система. Следователно, при изследването на различни вещества и тяхната реактивност, учените трябва да се занимават с изследване на техните структури. В зависимост от постигнатото ниво на знания се променят и представите за химичната структура на веществата.
В това резюме са доказани следните проблеми
- разглеждат се методи и концепции на познанието по химия;
- дадено е понятието за състава на материята и химичните системи;
- анализира изследването на структурата на веществата в рамките на химическата система.
След като разгледахме периодичната таблица, открихме, че периодичната система е графичен израз на периодичния закон.
1. Грушевская Т.Г. , Садохин П.П. Концепции на съвременната естествена наука: Proc. Помощ: Висше училище., М.: 1998
2. Линдер Г. Картини на съвременната физика. пер. с него. Ю. Г. Рудого. Предговор Н. В. Мицкевич. - М.: Мир, 1977. - 272 с. от болен.
3. Мигдал А.Б. Квантова физика за големи и малки. - М.: Наука, 1989. - 144 с.
4. Айнщайн А., Инфелд Л. Еволюция на физиката. - М.: Наука, 1965. - 328 с. от болен.