4. Важнейшие классы и номенклатура неорганических веществ

По составу вещества подразделяются на простые и сложные. Сложные делятся на:

Оксиды – соединения, состоящие из двух элементов, одним из которых является кислород со степенью окисления -2. Несолеобразующие оксиды: CO, SiO, N2O, NO. Солеобразующие оксиды оксиды: основные (+1, +2), кислотные (+4 и выше), амфотерные (+2, +3)

Гидроксиды – сложные вещества, при диссоциации которых образуется гидроксильная группа (основания). Кислотность оснований определяется числом гидроксо-групп.

Кислоты – это электролиты, при диссоциации которых в качестве катионов образуются только катионы водорода.

Соли – сложные вещества, состоящие из катионов металлов (или катионов аммония) и анионов кислотных остатков. Соли бывают средние, кислые, основные, комплексные, двойные (ионы двух металлов), смешанные (металл и две кислоты).

5. Развитие учения о строении атома

Французский ученый А. Беккерель в 1896 г. открыл явление радиоактивности — самопроизвольное испускание веществом трех видов излучения (потока отрицательно заряженных частиц, потока положительно заряженных частиц и жесткого электромагнитного излучения). Это явилось доказательством сложности строения атомов. Стало ясно, что атомы могут распадаться на положительно и отрицательно заряженные частицы. В 1897 г. английский физик Дж. Томсон открыл электрон и дал ему название. Его соотечественник Р. Малликен определил заряд электрона, который равен 1,6 • И)^-19 Кл. Была определена масса электрона, которая составляет 9,11 • 10~²⁸ г. В 1904 г. Дж. Томсон предложил модель строения атома, согласно которой атом можно представить в виде положительно заряженной сферы с вкрапленными в нее электронами (модель пирога с изюмом). Англии Э. Резерфорд проводит опыты по бомбардировке тончайшей металлической фольги а-частицами. Опыты показали, что небольшая часть а-частиц рассеивается фольгой, натыкаясь на что-то более массивное, или искривляет свою траекторию под действием электрического поля более сильного положительного заряда. Анализ полученных результатов позволил сделать вывод о том, что в центре атома находится небольшое по объему массивное положительно заряженное ядро. Резерфорд предсказал существование протона, который в 1800 раз тяжелее электрона, и предложил планетарную модель атома: атом состоит из положительного ядра, вокруг которого движутся электроны по орбитам, как планеты вокруг Солнца. Однако эта модель противоречила принципам классической механики и теории света. Вращаясь по концентрическим орбитам, электрон должен был бы излучать энергию, теряя ее, радиус орбиты должен уменьшиться и, в конце концов, электрон упал бы на ядро, т.е. атом разрушился. Изучение спектров излучения нагретых газов показало, что атомные спектры линейчатые, т.е. атомы испускают энергию не с любыми, а только с волнами определенной длины. Эти противоречия были устранены в результате открытия фотоэффекта и изучения атомных спектров

6. Строение электронных оболочек атомов

Электроны в атомах занимают состояния с определёнными энергиями (орбитали). Чтобы это показать, орбитали изображают в виде клеток , а электроны — в виде стрелок . Последнее позволяет отобразить такую характеристику электрона, как спин (от англ. spin — вращение). Чтобы понять, что такое спин, представим, что электрон в атоме не только движется вокруг ядра, но и вращается вокруг собственной оси. В зависимости от того, в какую сторону происходит вращение вокруг собственной оси (по часовой стрелке либо против), возможны два значения спина электрона. Электроны с противоположными спинами обозначают стрелками, направленными в разные стороны.

На одной орбитали могут разместиться не более двух электронов с противоположными спинами. Такие электроны называются спаренными. Два спаренных электрона образуют электронную пару:

— заполненная орбиталь (электронная пара).

Если на орбитали имеется один электрон, то орбиталь называется частично или наполовину заполненной, а электрон — неспаренным:

— частично или наполовину заполненная орбиталь (неспаренный электрон).

Орбитали с одинаковыми значениями энергии образуют энергетический подуровень. Энергетические подуровни обозначаются буквами s, p, d.

s-Подуровень состоит из одной орбитали , имеющей сферическую форму.

p-Подуровень состоит из трёх орбиталей , имеющих форму объёмных восьмёрок и ориентированных вдоль трёх координатных осей.

d-Подуровень состоит из пяти орбиталей , имеющих ещё более сложную форму.

Орбитали с близкими значениями энергии образуют энергетический уровень. На каждом энергетическом уровне имеется строго определённое число подуровней и, следовательно, орбиталей, причём их число увеличивается с возрастанием номера энергетического уровня

С увеличением номера энергетического уровня размеры орбиталей увеличиваются, значения энергии электронов, занимающих эти орбитали, возрастают.