- •Введение
- •Основные понятия химии
- •Основные законы химии
- •Основы химической термодинамики
- •Строение вещества
- •Строение атома
- •Строение электронных оболочек
- •Размещение электронов в атоме
- •Электронные формулы атомов и ионов
- •Периодический закон и периодическая система элементов
- •Изменение свойств химических элементов в периодах и группах периодической системы
- •Химическая связь
- •Ковалентная связь
- •Метод валентных связей
- •Метод молекулярных орбиталей (ммо)
- •Молекула н2
- •Молекула Не2
Строение вещества
Понятие строения вещества складывается из следующих моментов: 1) строение атома; 2) строение молекул; 3) строение агрегатов молекул.
Строение атома
Атом – сложная частица, состоящая из положительно заряженного атомного ядра и электронных оболочек, на которых помещаются отрицательно заряженные электроны.
Положительный заряд ядра равен сумме отрицательных зарядов электронов, окружающих ядро, поэтому в целом атом электронейтрален.
Атом
|
|
Я дро |
Э лектронные оболочки |
|
|
|
|
|
|
|
протоны (р) |
нейтроны (n) |
электроны (е) |
|
Масса (кг) |
1,67210-27 |
1,67410-27 |
9,110-31 |
|
Масса (а.е.м.) |
1 |
1 |
1/1860 |
|
Заряд (Кл) |
+1,60210-19 |
0 |
–1,60210-19 |
|
Заряд (е) |
+1 |
0 |
–1 |
Протоны, нейтроны и электроны носят название «элементарные частицы».
Масса атома, выраженная в атомных единицах массы, называется относительной атомной массой или массовым числом атома, Мr. Она близка к сумме масс всех элементарных частиц. Так как массовые числа протона и нейтрона равны 1, а масса электрона пренебрежимо мала, то массовое число атома равно сумме числа протонов и нейтронов.
Символы химических элементов представляются обычно в виде:
,
где X – символ элемента;
a – массовое число (сумма числа протонов и нейтронов);
b – порядковый номер элемента (число протонов);
с – заряд иона.
Природные химические элементы существуют в виде смеси изотопов.
Изотопы – атомы одного химического элемента, имеющие одинаковое число протонов, но разные массовые числа (число нейтронов). Например, природный хлор существует в виде двух изотопов: , ядро которого содержит 17 протонов и 18 нейтронов, и (17 протонов и 20 нейтронов). Атомная масса элемента, приведенная в периодической системе элементов, есть средняя масса его природных изотопов.
Протоны и нейтроны объединяются в компактное ядро за счет ядерных сил, возникновение которых приводит к дефекту массы (масса ядра всегда несколько меньше суммы масс протонов и нейтронов). Дефект массы определяет устойчивость атомного ядра и энергию связи нуклонов (протонов и нейтронов) в ядре.
Элементы с порядковыми номерами Z = 84 – 92 имеют только неустойчивые изотопы.
Элементы с порядковыми номерами больше 92 настолько нестабильны, что не существуют в природе, все они были получены искусственным путем.
Самопроизвольное разложение атомных ядер неустойчивых изотопов носит название «радиоактивность», а реакции, которые протекают в этих случаях – ядерные реакции.
Примеры ядерных реакций.
– выделение -частиц;
– выделение нейтронов;
(нейтрино) – электронный захват.