Ceea ce determină sarcina unui atom. Nucleu atomic: sarcină nucleară

Instruire

În tabelul lui D.I. Mendeleev, ca într-un cu mai multe etaje bloc"" elemente chimice, fiecare dintre ele ocupând propriul său apartament propriu. Astfel, fiecare dintre elemente are un anumit număr de serie indicat în tabel. Numerotarea elementelor chimice începe de la stânga la dreapta și de sus. Într-un tabel, rândurile orizontale sunt numite perioade, iar coloanele verticale sunt numite grupuri. Acest lucru este important, deoarece după numărul grupului sau al perioadei, puteți caracteriza și unii parametri. atom.

Un atom este un atom indivizibil din punct de vedere chimic, dar în același timp format din mai mici părțile constitutive, care includ (particule încărcate pozitiv), (încărcate negativ) (particule neutre). Vrac atomîn nucleu (datorită protonilor și neutronilor), în jurul căruia se învârt electronii. În general, atomul este neutru din punct de vedere electric, adică numărul de pozitive taxe coincide cu numărul de negativ, prin urmare, numărul de protoni și este același. sarcină pozitivă nuclee atom are loc doar în detrimentul protonilor.

Exemplul nr. 1. Determinați taxa nuclee atom carbon (C). Începem să analizăm elementul chimic carbon, concentrându-ne pe tabelul lui D.I. Mendeleev. Carbonul este în „apartamentul” nr. 6. Prin urmare, acesta nuclee+6 datorită a 6 protoni (particule încărcate pozitiv) care se află în nucleu. Având în vedere că atomul este neutru din punct de vedere electric, înseamnă că vor fi și 6 electroni.

Exemplul nr. 2. Determinați taxa nuclee atom aluminiu (Al). Aluminiul are un număr de serie - nr. 13. Prin urmare, taxa nuclee atom aluminiu +13 (datorită a 13 protoni). Vor fi, de asemenea, 13 electroni.

Exemplul nr. 3. Determinați taxa nuclee atom argint (Ag). Argintul are un număr de serie - nr. 47. Prin urmare, taxa nuclee atom argint + 47 (datorită a 47 de protoni). Există și 47 de electroni.

Notă

În tabelul lui D.I. Mendeleev într-o celulă pentru fiecare element chimic Două valori numerice. Nu confundați numărul atomic și masa atomică relativă a unui element

Un atom al unui element chimic este alcătuit din nucleeși carcasă electronică. Nucleul este partea centrală a atomului, în care este concentrată aproape toată masa sa. Spre deosebire de învelișul de electroni, nucleul are un pozitiv încărca.

Vei avea nevoie

• Numărul atomic al unui element chimic, legea lui Moseley

Instruire

Prin urmare, încărca nuclee egal cu numărul de protoni. La rândul său, numărul de protoni din nucleu este egal cu numărul atomic. De exemplu, numărul atomic al hidrogenului este 1, adică nucleul hidrogenului este format dintr-un proton. încărca+1. Numărul atomic al sodiului este 11, încărca a lui nuclee este egal cu +11.

În dezintegrare alfa nuclee numărul său atomic este redus cu doi prin emisia unei particule alfa ( nuclee atom). Astfel, numărul de protoni dintr-un nucleu care a suferit dezintegrare alfa este de asemenea redus cu doi.
Dezintegrarea beta poate apărea în trei moduri diferite. În cazul dezintegrarii „beta-minus”, neutronul se transformă într-un antineutrin atunci când este emis. Apoi încărca nuclee pe unitate.
În cazul dezintegrarii beta-plus, protonul se transformă într-un neutron, un pozitron și un neutrin, încărca nuclee scade cu unu.
În cazul capturii electronice încărca nuclee scade de asemenea cu unu.

Încărca nuclee poate fi determinată și din frecvența liniilor spectrale ale radiației caracteristice unui atom. Conform legii lui Moseley: sqrt(v/R) = (Z-S)/n, unde v este radiația caracteristică spectrală, R este constanta Rydberg, S este constanta de screening, n este numărul cuantic principal.
Astfel Z = n*sqrt(v/r)+s.

Videoclipuri asemănătoare

Surse:

• Cum se schimbă încărcătura nucleară?

Un atom este cea mai mică particulă din fiecare element care își poartă proprietățile chimice. Atât existența cât și structura atomului au fost subiect de discuție și studiu încă din cele mai vechi timpuri. S-a constatat că structura atomilor este similară cu structura sistem solar: in centru se afla nucleul, care ocupa foarte putin spatiu, dar a concentrat in sine aproape intreaga masa; „planete” se învârt în jurul lui - electroni purtând negativ taxe. Cum poți găsi taxa? nuclee atom?

Instruire

Orice atom este neutru din punct de vedere electric. Dar din moment ce ele poartă negativ taxe, acestea trebuie echilibrate de sarcini opuse. Asta este adevărat. Pozitiv taxe transportă particule numite protoni situate în nucleul unui atom. Protonul este mult mai masiv decât electronul: cântărește până la 1836 de electroni!

Cel mai simplu caz este atomul de hidrogen al primului element din Tabelul Periodic. Privind tabelul, vei vedea că este la primul număr, iar nucleul său este format dintr-un singur proton, în jurul căruia se învârte singurul. Rezultă că nuclee atomul de hidrogen este +1.

Nucleele altor elemente nu mai constau doar din protoni, ci și din așa-numiții „neutroni”. După cum puteți vedea cu ușurință din numele în sine, nu poartă nicio sarcină, nici negativă, nici pozitivă. Prin urmare, amintiți-vă: indiferent câți neutroni sunt incluși în atom nuclee, ele îi afectează doar masa, dar nu și încărcătura.

Prin urmare, mărimea sarcinii pozitive nuclee un atom depinde doar de câți protoni conține. Dar, deoarece, așa cum sa indicat deja, atomul este neutru din punct de vedere electric, nucleul său trebuie să conțină același număr de protoni, se învârte în jurul nuclee. Numărul de protoni este determinat de numărul de serie al elementului din tabelul periodic.

Luați în considerare mai multe elemente. De exemplu, binecunoscutul și vital oxigen se află în „celula” numărul 8. Prin urmare, nucleul său conține 8 protoni, iar sarcina nuclee va fi +8. Fierul ocupă o „celulă” cu numărul 26 și, în consecință, are o sarcină nuclee+26. Și metalul - cu numărul de serie 79 - va avea exact aceeași încărcătură nuclee(79), cu semnul +. În consecință, un atom de oxigen conține 8 electroni, un atom - 26 și un atom de aur - 79.

Videoclipuri asemănătoare

ÎN conditii normale atomul este neutru din punct de vedere electric. În acest caz, nucleul unui atom, format din protoni și neutroni, este pozitiv, iar electronii poartă o sarcină negativă. Cu un exces sau lipsă de electroni, un atom se transformă într-un ion.

Instruire

Compușii chimici pot fi de natură moleculară sau ionică. Moleculele sunt, de asemenea, neutre din punct de vedere electric, iar ionii poartă o anumită sarcină. Deci, molecula de amoniac NH3 este neutră, dar ionul de amoniu NH4+ este încărcat pozitiv. Legături în molecula de amoniac, formate de tipul de schimb. Al patrulea atom de hidrogen se unește conform mecanismului donor-acceptor, aceasta fiind și o legătură covalentă. Amoniul se formează atunci când amoniacul reacţionează cu soluţiile acide.

Este important să înțelegem că sarcina nucleului unui element nu depinde de transformările chimice. Indiferent de câți electroni adăugați sau luați, sarcina nucleului rămâne aceeași. De exemplu, un atom de O, un anion O- și un cation O+ sunt caracterizați de aceeași sarcină nucleară +8. În acest caz, atomul are 8 electroni, anionul 9, cationul - 7. Nucleul în sine poate fi schimbat numai prin transformări nucleare.

Cel mai comun tip de reacții nucleare este dezintegrarea radioactivă, care poate avea loc în mediul natural. Masa atomică a elementelor care suferă o astfel de dezintegrare este cuprinsă între paranteze drepte. Aceasta înseamnă că numărul de masă nu este constant, schimbându-se în timp.

În tabelul periodic al elementelor D.I. Argintul Mendeleev are numărul de serie 47 și denumirea „Ag” (argentum). Numele acestui metal provine probabil din latinescul „argos”, care înseamnă „alb”, „strălucitor”.

Instruire

Argintul era cunoscut omenirii încă din mileniul IV î.Hr. ÎN Egiptul antic a fost numit chiar „aur alb”. Acest metal se găsește în natură atât sub formă nativă, cât și sub formă de compuși, de exemplu, sulfuri. Pepitele de argint sunt grele și conțin adesea impurități de aur, mercur, cupru, platină, antimoniu și bismut.

Proprietăți chimice argint.

Argintul aparține grupului de metale de tranziție și are toate proprietățile metalelor. Cu toate acestea, activitatea argintului este scăzută - în seria electrochimică a tensiunilor metalelor, acesta este situat în dreapta hidrogenului, aproape la sfârșit. În compuși, argintul prezintă cel mai adesea o stare de oxidare de +1.

In conditii normale, argintul nu reactioneaza cu oxigenul, hidrogenul, azotul, carbonul, siliciul, ci interactioneaza cu sulful, formand sulfura de argint: 2Ag+S=Ag2S. Când este încălzit, argintul interacționează cu halogenii: 2Ag+Cl2=2AgCl↓.

Azotat de argint solubil AgNO3 este utilizat pentru determinarea calitativă a ionilor de halogenură în soluție – (Cl-), (Br-), (I-): (Ag+)+(Hal-)=AgHal↓. De exemplu, atunci când interacționează cu anionii de clor, argintul dă un precipitat alb insolubil AgCl↓.

De ce argintăria se întunecă atunci când sunt expuse la aer?

Motivul pentru producerea treptată a produselor din argint este că argintul reacționează cu hidrogenul sulfurat conținut în aer. Ca rezultat, pe suprafața metalului se formează o peliculă de Ag2S: 4Ag+2H2S+O2=2Ag2S+2H2O.

Un atom este cea mai mică particulă a unui element chimic care își păstrează toate proprietățile chimice. Un atom este format dintr-un nucleu care are un pozitiv incarcare electrica, și electroni încărcați negativ. Sarcina nucleului oricărui element chimic este egală cu produsul dintre Z și e, unde Z este numărul de serie element datîn sistemul periodic al elementelor chimice, e este valoarea sarcinii electrice elementare.

Electron- aceasta este cea mai mică particulă a unei substanțe cu sarcină electrică negativă e=1,6·10 -19 coulombi, luată ca sarcină electrică elementară. Electronii, care se rotesc în jurul nucleului, sunt localizați pe învelișurile de electroni K, L, M etc. K este învelișul cel mai apropiat de nucleu. Mărimea unui atom este determinată de mărimea învelișului său de electroni. Un atom poate pierde electroni și deveni un ion pozitiv sau poate câștiga electroni și deveni un ion negativ. Sarcina unui ion determină numărul de electroni pierduți sau câștigați. Procesul de transformare a unui atom neutru într-un ion încărcat se numește ionizare.

nucleul atomic (partea centrală a atomului) constă din particule nucleare elementare - protoni și neutroni. Raza nucleului este de aproximativ o sută de mii de ori mai mică decât raza atomului. Densitatea nucleului atomic este extrem de mare. Protoni- este stabil particule elementare, având o unitate de sarcină electrică pozitivă și o masă de 1836 de ori mai mare decât masa unui electron. Protonul este nucleul celui mai ușor element, hidrogenul. Numărul de protoni din nucleu este Z. Neutroni este o particulă elementară neutră (fără sarcină electrică) cu o masă foarte apropiată de masa unui proton. Deoarece masa nucleului este suma masei protonilor și neutronilor, numărul de neutroni din nucleul unui atom este A - Z, unde A este numărul de masă al unui izotop dat (vezi). Protonul și neutronul care formează nucleul se numesc nucleoni. În nucleu, nucleonii sunt legați de forțe nucleare speciale.

Nucleul atomic are un depozit uriaș de energie, care este eliberată în timpul reacțiilor nucleare. Reacțiile nucleare apar atunci când nucleele atomice interacționează cu particulele elementare sau cu nucleele altor elemente. Ca rezultat al reacțiilor nucleare, se formează noi nuclei. De exemplu, un neutron se poate transforma într-un proton. În acest caz, o particulă beta, adică un electron, este ejectată din nucleu.

Tranziția în nucleul unui proton într-un neutron poate fi efectuată în două moduri: fie o particulă cu masa egală cu masa unui electron este emisă din nucleu, dar cu sarcină pozitivă, numit pozitron (dezintegrare a pozitronilor), sau nucleul captează unul dintre electronii din învelișul K cel mai apropiat de acesta (captură K).

Uneori, nucleul format are un exces de energie (este într-o stare excitată) și, trecând în starea normală, eliberează excesul de energie sub formă radiatie electromagnetica cu lungime de undă foarte scurtă. Energia eliberată în reacțiile nucleare este practic utilizată în diverse industrii industrie.

Un atom (greacă atomos - indivizibil) este cea mai mică particulă a unui element chimic care are proprietățile sale chimice. Fiecare element este format din anumite tipuri de atomi. Structura unui atom include nucleul care poartă o sarcină electrică pozitivă și electroni încărcați negativ (vezi), formând învelișurile sale electronice. Valoarea sarcinii electrice a nucleului este egală cu Z-e, unde e este sarcina electrică elementară, egală ca mărime cu sarcina electronului (4,8 10 -10 unități e.-st.), iar Z este numărul atomic a acestui element în sistemul periodic al elementelor chimice (vezi .). Deoarece un atom neionizat este neutru, numărul de electroni incluși în el este, de asemenea, egal cu Z. Compoziția nucleului (vezi. Nucleul atomic) include nucleoni, particule elementare cu o masă de aproximativ 1840 de ori mai mare decât masa unui atom. electroni (egal cu 9,1 10 - 28 g), protoni (vezi), încărcați pozitiv și neutroni fără sarcină (vezi). Numărul de nucleoni din nucleu se numește număr de masă și este notat cu litera A. Numărul de protoni din nucleu, egal cu Z, determină numărul de electroni care intră în atom, structura învelișurilor de electroni și substanța chimică. proprietățile atomului. Numărul de neutroni din nucleu este A-Z. Izotopii sunt numiți varietăți ale aceluiași element, ale căror atomi diferă între ei ca număr de masă A, dar au același Z. Astfel, în nucleele atomilor diferiților izotopi ai unui element există un număr diferit de neutroni cu același număr de protoni. La desemnarea izotopilor, numărul de masă A este scris în partea de sus a simbolului elementului, iar numărul atomic în partea de jos; de exemplu, izotopii oxigenului sunt notați:

Dimensiunile unui atom sunt determinate de dimensiunile învelișurilor de electroni și pentru tot Z sunt de aproximativ 10 -8 cm. Deoarece masa tuturor electronilor atomului este de câteva mii de ori mai mică decât masa nucleului, masa de atomul este proporțional cu numărul de masă. Masa relativă un atom al unui izotop dat se determină în raport cu masa unui atom al izotopului de carbon C 12, luată ca 12 unități, și se numește masă izotopică. Se dovedește a fi aproape de numărul de masă al izotopului corespunzător. Greutatea relativă a unui atom al unui element chimic este valoarea medie (ținând cont de abundența relativă a izotopilor unui element dat) a greutății izotopice și se numește greutatea atomică (masă).

Atomul este un sistem microscopic, iar structura și proprietățile lui pot fi explicate doar cu ajutorul teoriei cuantice, creată în principal în anii 20 ai secolului XX și concepută pentru a descrie fenomene la scară atomică. Experimentele au arătat că microparticulele - electroni, protoni, atomi etc. - pe lângă cele corpusculare, au proprietățile valurilor manifestată prin difracție și interferență. În teoria cuantică, un anumit câmp de undă caracterizat printr-o funcție de undă (funcția Ψ) este utilizat pentru a descrie starea micro-obiectelor. Această funcție determină probabilitățile stărilor posibile ale unui micro-obiect, adică caracterizează posibilitățile potențiale de manifestare a uneia sau alteia dintre proprietățile sale. Legea de variație a funcției Ψ în spațiu și timp (ecuația Schrödinger), care face posibilă găsirea acestei funcții, joacă același rol în teoria cuantică ca și legile mișcării lui Newton din mecanica clasică. Rezolvarea ecuației Schrödinger conduce în multe cazuri la stări posibile discrete ale sistemului. Deci, de exemplu, în cazul unui atom, se obține o serie de funcții de undă pentru electroni corespunzătoare unor valori diferite (cuantificate) de energie. Sistemul nivelurilor de energie ale atomului, calculat prin metodele teoriei cuantice, a primit o confirmare strălucitoare în spectroscopie. Tranziția unui atom din starea fundamentală corespunzătoare celei mai mici nivel de energie E 0 , în oricare dintre stările excitate E i apare atunci când o anumită parte a energiei E i - E 0 este absorbită. Un atom excitat intră într-o stare mai puțin excitată sau fundamentală, de obicei cu emisia unui foton. În acest caz, energia fotonului hv este egală cu diferența dintre energiile unui atom în două stări: hv= E i - E k unde h este constanta lui Planck (6,62·10 -27 erg·sec), v este frecvența de lumina.

Pe lângă spectrele atomice, teoria cuantică a făcut posibilă explicarea altor proprietăți ale atomilor. În special, au fost explicate valența, natura legăturii chimice și structura moleculelor și a fost creată teoria sistemului periodic de elemente.

Proprietățile fizice ale nucleelor ​​atomice.
Găzduit pe ref.rf
Taxa de bază. Dimensiunea nucleului. Momentele nucleelor.
Găzduit pe ref.rf
Spinul nucleului. Momentele magnetice și electrice ale nucleului. Masa nucleului și masa atomului. defect de masă. Energia de comunicare. Principalele caracteristici ale energiei de legătură. Regula de bază. Forțe nucleare: caracteristici principale, Coulomb și potențiale nucleare ale nucleului. Caracterul de schimb al forțelor nucleare.

legea lui Moseley. Sarcina electrică a nucleului este formată din protonii care alcătuiesc compoziția sa. Numărul de protoni Z numită sarcină, adică valoarea absolută a sarcinii nucleului este egală cu Ze. Sarcina nucleului este aceeași cu numărul de serie Z element în sistemul periodic de elemente al lui Mendeleev. Pentru prima dată, încărcările nucleelor ​​atomice au fost determinate de fizicianul englez Moseley în 1913. Măsurând lungimea de undă cu un cristal λ radiația de raze X caracteristică pentru atomii anumitor elemente, a descoperit Moseley schimbare regulată lungime de undă λ pentru elemente care se succed unul după altul în sistemul periodic (Fig. 2.1). Moseley a interpretat această observație ca fiind dependență λ dintr-o constantă atomică Z, schimbând cu unu de la element la element și egal cu unul pentru hidrogen:

unde și sunt constante. Din experimente privind împrăștierea cuantelor de raze X de către electronii atomici și α -particule prin nuclee atomice, se știa deja că sarcina nucleului este aproximativ egală cu jumătate din masa atomică și, prin urmare, este apropiată de numărul ordinal al elementului. Deoarece emisia de raze X caracteristice este o consecință a procese electriceîn atom, Moseley a concluzionat că constanta atomică găsită în experimentele sale, care determină lungimea de undă a radiației caracteristice de raze X și coincide cu numărul de serie al elementului, trebuie să fie doar sarcina nucleului atomic (legea lui Moseley).

Orez. 2.1. Spectrele de raze X ale atomilor elementelor învecinate obținute de Moseley

Măsurarea lungimilor de undă a razelor X se realizează cu mare precizie, astfel încât, pe baza legii lui Moseley, apartenența unui atom la un element chimic este stabilită în mod absolut fiabil. Cu toate acestea, faptul că constanta Zîn ultima ecuație se află sarcina nucleului, deși este justificată prin experimente indirecte, se bazează în cele din urmă pe postulat - legea lui Moseley. Din acest motiv, după descoperirea lui Moseley, încărcăturile nucleelor ​​au fost măsurate în mod repetat în experimente de împrăștiere. α -particule bazate pe legea lui Coulomb. În 1920, Chadwig a îmbunătățit metoda de măsurare a proporției dispersate α -particule și au primit sarcinile nucleelor ​​atomilor de cupru, argint și platină (vezi tabelul 2.1). Datele lui Chadwig nu lasă îndoieli cu privire la validitatea legii lui Moseley. Pe lângă elementele indicate, în experimente au fost determinate și încărcăturile nucleelor ​​de magneziu, aluminiu, argon și aur.

Tabelul 2.1. Rezultatele experimentelor lui Chadwick

Definiții. După descoperirea lui Moseley, a devenit clar că principala caracteristică a unui atom este încărcarea nucleului, și nu a acestuia. masă atomică, așa cum au presupus chimiștii secolului al XIX-lea, deoarece sarcina nucleului determină numărul de electroni atomici și, prin urmare, proprietățile chimice ale atomilor. Motivul diferenței dintre atomii elementelor chimice este tocmai faptul că nucleele lor au un număr diferit de protoni în compoziția lor. Dimpotrivă, un număr diferit de neutroni în nucleele atomilor cu același număr de protoni nu modifică în niciun fel proprietățile chimice ale atomilor. Se numesc atomii care diferă doar prin numărul de neutroni din nucleele lor izotopi element chimic.

Se numește un atom cu un anumit număr de protoni și neutroni în nucleu nuclidul. Compoziția nucleului este dată de numere ZȘi A. Se vorbește despre un izotop doar atunci când se referă la apartenența la un element chimic, de exemplu, 235 U este un izotop al uraniului, dar 235 U este un nuclid fisionabil, nu un izotop fisionabil.

Atomi ale căror nuclee conţin acelasi numar se numesc neutroni, dar un număr diferit de protoni izotonii. Se numesc atomii cu aceleași numere de masă, dar compoziții protoni-neutroni diferite ale nucleelor izobare.

SARCINA NUCLEARĂ - concept și tipuri. Clasificarea și trăsăturile categoriei „ÎNCĂRCAREA NUCLEAREI” 2017, 2018.

Din model planetar structura atomilor, știm că un atom este un nucleu și un nor de electroni care se rotește în jurul lui. Mai mult, distanța dintre electroni și nucleu este de zeci și sute de mii de ori mai mare decât dimensiunea nucleului în sine.

Ce este nucleul în sine? Este o minge mică, tare, indivizibilă sau este alcătuită din particule mai mici? Nici un singur microscop care există în lume nu este capabil să ne arate clar ce se întâmplă la acest nivel. Totul este prea mic. Atunci cum să fii? Este chiar posibil să studiem fizica nucleului atomic? Cum să aflați compoziția și caracteristicile nucleului atomic, dacă nu este posibil să-l studiați?

Sarcina nucleului unui atom

Cu o mare varietate de experimente indirecte, exprimând ipoteze și testându-le în practică, prin încercare și eroare, oamenii de știință au reușit să investigheze structura nucleului atomic. S-a dovedit că nucleul este format din particule și mai mici. Mărimea nucleului, sarcina acestuia și proprietățile chimice ale substanței depind de numărul acestor particule. Mai mult, aceste particule au o sarcină pozitivă, care compensează sarcina negativă a electronilor atomului. Aceste particule se numesc protoni. Numărul lor în stare normală este întotdeauna egal cu numărul de electroni. Întrebarea cum să se determine încărcarea nucleului nu a mai rămas. Sarcina nucleului unui atom în stare neutră este întotdeauna egală cu numărul de electroni care se învârt în jurul lui și este opusă ca semn sarcinii electronilor. Și fizicienii au învățat deja cum să determine numărul și sarcina electronilor.

Structura nucleului atomic: protoni și neutroni

Cu toate acestea, în cursul cercetărilor ulterioare, noua problema. S-a dovedit că protonii, având aceeași sarcină, în unele cazuri diferă de două ori în masă. Acest lucru a provocat o mulțime de întrebări și inconsecvențe. În final, s-a putut stabili că compoziția nucleului atomic, pe lângă protoni, include și unele particule care sunt aproape egale ca masă cu protonii, dar nu au nicio sarcină. Aceste particule se numesc neutroni. Detectarea neutronilor a rezolvat toate inconsecvențele din calcule. Ca urmare, protonii și neutronii, ca elemente constitutive ale nucleului, au fost numiți nucleoni. Calculul oricăror valori legate de caracteristicile nucleului a devenit mult mai ușor de înțeles. Neutronii nu iau parte la formarea sarcinii nucleare, prin urmare, influența lor asupra proprietăților chimice ale materiei practic nu se manifestă, cu toate acestea, neutronii participă la formarea masei nucleelor, respectiv, afectează proprietățile gravitaționale ale atomului. nucleu. Astfel, există o anumită influență indirectă a neutronilor asupra proprietăților materiei, dar este extrem de nesemnificativă.

Structura atom- aceasta este una dintre subiectele de bază ale cursului de chimie, care se bazează pe cunoștințele de utilizare a tabelului „Sistemul periodic de elemente chimice al lui D.I. Mendeleev”. Acestea nu sunt doar elemente chimice clasificate și localizate conform anumitor legi, ci și un depozit de informații, inclusiv despre structură. atom. Cunoscând particularitățile citirii acestui material de referință unic, este posibil să se ofere atomului o calitate deplină și o colare cantitativă.

Vei avea nevoie

• Tabelul D.I. Mendeleev

Instruire

1. În tabelul lui D.I. Mendeleev, ca într-un bloc de apartamente cu mai multe etaje, elementele chimice „trăiesc”, toate acestea ocupând propriul apartament. Astfel, fiecare dintre elemente are un anumit număr de serie indicat în tabel. Numerotarea elementelor chimice începe de la stânga la dreapta și de sus. În tabel, rândurile orizontale sunt numite perioade, iar coloanele verticale sunt numite grupuri. Acest lucru este important, deoarece este, de asemenea, posibil să se ofere o colare unor parametri după numărul grupului sau al perioadei atom .

2. Un atom este o particulă indivizibilă din punct de vedere chimic, dar constând în același timp din părți mai mici combinate, care pot include protoni (particule încărcate corect), electroni (încărcate negativ) și neutroni (particule neutre). Vrac atom este focalizat în nucleu (datorită protonilor și neutronilor), în jurul căruia se învârt electronii. În agregat, atomul este neutru din punct de vedere electric, adică are numărul corect taxe coincide cu numărul de negativ, prin urmare, numărul de protoni și electroni este identic. Sarcină nucleară adecvată atom are loc doar în detrimentul protonilor.

3. Trebuie amintit că numărul de serie al unui element chimic coincide cantitativ cu sarcina nucleului atom. Prin urmare, pentru a determina sarcina nucleului atom trebuie să vedeți sub ce număr se află acest element chimic.

4. Exemplul # 1. Determinați sarcina nucleară atom carbon (C). Începem să explorăm elementul chimic carbon, concentrându-ne pe tabelul lui D.I. Mendeleev. Carbonul se află în „apartamentul” numărul 6. În consecință, are o sarcină nucleară de +6 datorită a 6 protoni (particule încărcate corect) care se află în nucleu. Avand in vedere ca atomul este neutru din punct de vedere electric, inseamna ca vor fi si 6 electroni.

5. Exemplul # 2. Determinați sarcina nucleară atom aluminiu (Al). Aluminiul are un număr de serie - nr. 13. În consecință, sarcina nucleului atom aluminiu +13 (datorită a 13 protoni). Vor fi, de asemenea, 13 electroni.

6. Exemplul # 3. Determinați sarcina nucleară atom argint (Ag). Argintul are un număr de serie - nr. 47. Prin urmare, sarcina nucleului atom argint + 47 (datorită a 47 de protoni). Există și 47 de electroni.

Un atom al unui element chimic este alcătuit din nucleeși carcasă electronică. Nucleul este partea centrală a atomului, în care este concentrată aproximativ fiecare masă a acestuia. Spre deosebire de învelișul de electroni, nucleul are cel corect încărca .

Vei avea nevoie

• Numărul atomic al unui element chimic, legea lui Moseley

Instruire

1. Nucleul unui atom este format din 2 tipuri de particule - protoni și neutroni. Neutronii sunt particule neutre din punct de vedere electric, adică particulele lor electrice încărca zero. Protonii sunt particule încărcate pozitiv și electrice ale acestora încărca este +1.

2. Prin urmare, încărca nuclee egal cu numărul de protoni. La rândul său, numărul de protoni din nucleu este egal cu numărul nuclear al elementului chimic. De exemplu, numărul nuclear al hidrogenului este 1, adică nucleul hidrogenului este format dintr-un proton și are încărca+1. Numărul nuclear de sodiu este 11, încărca a lui nuclee este egal cu +11.

3. În dezintegrare alfa nuclee numărul său nuclear este redus cu două prin emiterea unei particule alfa ( nuclee atom de heliu). Astfel, numărul de protoni dintr-un nucleu care a suferit dezintegrare alfa este de asemenea redus cu doi.Dezintegrarea beta poate avea loc în 3 tipuri diferite. În cazul dezintegrarii beta-minus, neutronul se transformă într-un proton prin emiterea unui electron și a unui antineutrin. Apoi încărca nuclee crește cu unu. În cazul dezintegrarii beta-plus, protonul se transformă într-un neutron, un pozitron și un neutrin, încărca nuclee scade cu unu.În cazul captării electronice încărca nuclee scade de asemenea cu unu.

4. Încărca nuclee se poate determina si din frecventa liniilor spectrale a radiatiei caracteristice unui atom. Conform legii lui Moseley: sqrt(v/R) = (Z-S)/n, unde v este frecvența spectrală a radiației caracteristice, R este continuă Rydberg, S este continuă ecranare, n este numărul cuantic principal. Z = n*sqrt(v/r)+s.

Videoclipuri asemănătoare

Un atom este cea mai mică particulă dintr-un element întreg care își poartă proprietățile chimice. Atât existența, cât și structura atomului au fost subiect de discuție și înțelegere încă din cele mai vechi timpuri. S-a constatat că structura atomilor este similară cu structura Sistemului clar: în centru se află nucleul, care ocupă destul de mult spațiu, dar concentrează în sine aproximativ întreaga masă; „planete” se învârt în jurul lui - electroni purtând negativ taxe. Cum poate fi detectată încărcarea? nuclee atom?

Instruire

1. Fiecare atom este neutru din punct de vedere electric. Dar, din faptul că electronii poartă negativ taxe, acestea trebuie echilibrate de sarcini opuse. Asta este adevărat. pozitiv taxe transportă particule numite protoni situate în nucleul unui atom. Protonul este mult mai voluminos decât electronul: cântărește până la 1836 de electroni!

2. Cel mai primitiv caz este atomul de hidrogen al primului element al tabelului periodic. Privind tabelul, vei vedea că acesta ocupă primul loc, iar nucleul său este format dintr-un proton excepțional, în jurul căruia se învârte un electron excepțional. De aici rezultă că taxa nuclee atomul de hidrogen este +1.

3. Nucleele altor elemente constau nu numai din protoni, ci și din așa-numiții „neutroni”. După cum puteți înțelege cu ușurință din numele în sine, neutronii nu poartă nicio sarcină - nici negativă, nici corectă. Prin urmare, amintiți-vă: indiferent câți neutroni sunt incluși în nuclear nuclee, ele îi afectează doar masa, dar nu și încărcătura.

4. În consecință, mărimea sarcinii pozitive nuclee un atom depinde doar de câți protoni conține. Dar din faptul că, așa cum sa indicat mai îndeaproape, atomul este neutru din punct de vedere electric, nucleul său trebuie să conțină la fel de mulți protoni câți electroni se învârt în jurul lor. nuclee. Numărul de protoni este determinat de numărul de serie al elementului din tabelul periodic.

5. Luați în considerare mai multe elemente. Să presupunem că celebrul și necesar oxigen se află în „celula” la numărul 8. În consecință, nucleul său conține 8 protoni, iar sarcina nuclee va fi +8. Oțelul ocupă o „celulă” cu numărul 26 și, în consecință, are o sarcină nuclee+26. Și un metal decent - aurul, cu numărul de serie 79 - va avea exact aceeași încărcătură nuclee(79), cu semnul +. În consecință, un atom de oxigen conține 8 electroni, un atom de fier are 26, iar un atom de aur are 79.

Videoclipuri asemănătoare

În condiții obișnuite, un atom este neutru din punct de vedere electric. În acest caz, nucleul unui atom, format din protoni și neutroni, este încărcat pozitiv, iar electronii poartă o sarcină negativă. Cu un exces sau lipsă de electroni, un atom se transformă într-un ion.

Instruire

1. Fiecare element chimic are propria sa sarcină nucleară unică. Este sarcina care determină numărul elementului din sistemul periodic. Deci, nucleul de hidrogen are o sarcină de +1, heliu +2, litiu +3, beriliu +4 etc. Astfel, dacă păstrăm un element, încărcătura nucleului atomului său poate fi determinată din tabelul periodic.

2. Din faptul că în condiții obișnuite atomul este neutru din punct de vedere electric, numărul de electroni corespunde sarcinii nucleului atomului. Sarcina negativă a electronilor este compensată de sarcina pozitivă a nucleului. Forțele electrostatice țin norii de electroni în apropierea atomului, ceea ce asigură stabilitatea acestuia.

3. Sub influența anumitor condiții, este permis să luați electroni dintr-un atom sau să-i atașați alții suplimentari. Dacă luați un electron dintr-un atom, atomul devine un cation - un ion încărcat corespunzător. Cu un număr în exces de electroni, un atom devine un anion - un ion încărcat negativ.

4. Compușii chimici pot fi de natură moleculară sau ionică. Moleculele sunt, de asemenea, neutre din punct de vedere electric, iar ionii poartă o anumită sarcină. Deci, molecula de amoniac NH3 este neutră, dar ionul de amoniu NH4 + este încărcat corect. Legăturile dintre atomii din molecula de amoniac sunt covalente, formate de tipul de schimb. Al patrulea atom de hidrogen se unește conform mecanismului donor-acceptor, aceasta fiind și o legătură covalentă. Amoniul se formează atunci când amoniacul reacţionează cu soluţiile acide.

5. Principalul lucru de înțeles este că încărcarea nucleului unui element nu depinde de reîncarnările chimice. Indiferent de câți electroni adăugați sau luați, sarcina nucleului rămâne aceeași. De exemplu, un atom de O, un anion O- și un cation O+ sunt caracterizați de aceeași sarcină nucleară +8. În acest caz, un atom are 8 electroni, un anion 9, un cation - 7. Nucleul în sine poate fi schimbat doar prin metamorfoze nucleare.

6. Un tip deosebit de frecvent de reacție nucleară este dezintegrarea radioactivă, una care poate avea loc în mediul natural. Masa nucleară a elementelor care suferă o astfel de degradare în natură este cuprinsă între paranteze drepte. Aceasta înseamnă că numărul de masă nu este constant, schimbându-se în timp.

În tabelul periodic al elementelor D.I. Argintul Mendeleev are numărul de serie 47 și denumirea „Ag” (argentum). Numele acestui metal poate să provină din latinescul „argos”, care înseamnă „alb”, „strălucitor”.

Instruire

1. Argintul era cunoscut de societate încă din mileniul IV î.Hr. În Egiptul antic, a fost numit chiar „aur alb”. Acest metal scump se găsește în natură atât sub formă nativă, cât și sub formă de compuși, să zicem, sulfuri. Pepitele de argint au o greutate uriașă și conțin adesea impurități de aur, mercur, cupru, platină, antimoniu și bismut.

2. Proprietățile chimice ale argintului Argintul aparține grupului de metale de tranziție și are toate proprietățile metalelor. Cu toate acestea, activitatea chimică a argintului este scăzută - în seria electrochimică a tensiunilor metalelor, acesta este situat în dreapta hidrogenului, aproximativ la capăt. În compuși, argintul prezintă cel mai adesea o stare de oxidare de +1.

3. În condiții obișnuite, argintul nu reacționează cu oxigenul, hidrogenul, azotul, carbonul, siliciul, ci interacționează cu sulful, formând sulfură de argint: 2Ag+S=Ag2S. Când este încălzit, argintul interacționează cu halogenii: 2Ag+Cl2=2AgCl?.

4. Azotat de argint solubil AgNO3 este utilizat pentru determinarea de bună calitate a ionilor de halogenură în soluție - (Cl-), (Br-), (I-): (Ag+)+(Hal-)=AgHal?. De exemplu, atunci când interacționează cu anionii de clor, argintul dă un precipitat alb insolubil AgCl?.

5. De ce obiectele din argint se estompează în aer Motivul întunecării treptate a obiectelor din argint se datorează faptului că argintul reacționează cu hidrogenul sulfurat conținut în aer. Ca rezultat, pe suprafața metalului se formează o peliculă de Ag2S: 4Ag+2H2S+O2=2Ag2S+2H2O.

6. Cum interacționează argintul cu acizii Argintul, ca și cuprul, nu interacționează cu acizii clorhidric și sulfuric diluați, deoarece este un metal cu activitate scăzută și nu poate înlocui hidrogenul din aceștia. Acizii oxidanți, acizii azotic și acizii sulfuric concentrați, dizolvă argintul: 2Ag + 2H2SO4 (conc.) = Ag2SO4 + SO2? + 2H2O; Ag+2HNO3(conc.)=AgN03+N02a+H20; 3Ag + 4HNO3 (razb.) \u003d 3AgNO3 + NO? + 2H2O.

7. Dacă la o soluție de azotat de argint se adaugă alcali, se obține un precipitat de castan închis de oxid de argint Ag2O: 2AgNO3+2NaOH=Ag2O?+2NaNO3+H2O.

8. Ca și compușii monovalenți de cupru, precipitatele insolubile de AgCl și Ag2O sunt capabile să se dizolve în soluții de amoniac, dând compuși complecși: AgCI+2NH3=CI; Ag2O+4NH3+H2O=2OH. Ultima conexiune este adesea folosită în Chimie organicaîn reacția „oglindă de argint” - o reacție bună la gruparea aldehidă.

Carbonul este unul dintre elementele chimice care are simbolul C în tabelul periodic.Numărul său de serie este 6, masa sa nucleară este de 12,0107 g/mol, iar raza atomică este de 91 pm. Carbonul își datorează numele chimiștilor ruși, care au atribuit mai întâi elementului numele „carbon”, care apoi s-a transformat în cel actual.

Instruire

1. Carbonul a fost folosit în industrie încă din cele mai vechi timpuri, când fierarii îl foloseau la topirea metalelor. Două modificări alotropice ale unui element chimic sunt renumite pe scară largă - diamantul, folosit în bijuterii și sectoarele industriale, precum și grafitul, pentru descoperirea căruia a fost acordat recent Premiul Nobel. Chiar și Antoine Lavoisier a realizat primele abilități cu așa-numitul cărbune pur, după care un grup de oameni de știință - Guiton de Morvo, Lavoisier însuși, Berthollet și Fourcroix, care și-au descris priceperea în cartea „Metoda de nomenclatură chimică” și-au studiat parțial. proprietăți.

2. Pentru prima dată, carbonul liber a fost scos la iveală de Tennant britanic, care a trecut vapori de fosfor peste cretă fierbinte și a primit fosfat de calciu împreună cu carbon. A continuat abilitățile personalului britanic francezul Guiton de Morvo. A încălzit cu grijă diamantul, transformându-l în cele din urmă în grafit și mai târziu în acid carbonic.

3. Carbonul este destul de divers proprietăți fizice datorită formării legăturilor chimice tip diferit. Este mai bine cunoscut faptul că acest element chimic se formează continuu în straturile inferioare ale stratosferei, iar proprietățile sale au oferit carbonului un loc în centralele nucleare și în bombele nucleare cu hidrogen încă din anii 1950.

4. Fizicienii disting mai multe forme sau construcții ale carbonului: tetric, trigonal și diagonal. De asemenea, are mai multe variații cristaline - diamant, grafen, grafit, carbyne, lonsdaleit, nanodiamond, fullerene, fullerit, fibră de carbon, nanofibră și nanotuburi. Carbonul amorf are și forme: cărbune activ și cărbune, cărbune fosil sau antracit, cărbune sau cocs de petrol, carbon sticlos, negru de fum, negru de fum și nanofilm de carbon. Fizicienii împărtășesc și variații colastere - astralens, dicarbons și nanocones de carbon.

5. Carbonul este destul de inert în absența temperaturilor extreme, iar când este atins pragul lor superior, este mult mai probabil să se combine cu alte elemente chimice, prezentând cele mai puternice proprietăți reducătoare.

6. Probabil că o utilizare deosebit de faimoasă a carbonului este în industria creionului, unde este amestecat cu argilă pentru a-l face mai puțin fragil. De asemenea, este folosit ca lubrifiant la temperaturi foarte ridicate sau scăzute, iar punctul de topire ridicat face posibilă producerea creuzetelor puternice din carbon pentru turnarea metalelor. Grafitul este, de asemenea, fermecător de conductiv electricitate, ceea ce oferă perspective mari pentru utilizarea sa în electronică.

Videoclipuri asemănătoare

Notă!
În tabelul lui D.I. Mendeleev, două valori numerice sunt indicate într-o celulă pentru întregul element chimic. Nu confundați ordinalul și relativul masa nucleara element