Sarcina pozitivă a nucleului unui atom este Nucleu atomic: sarcină nucleară

TAXA DE BAZĂ

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 de aproximativ jumătate masa atomică și, prin urmare, 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, nu poate fi decât 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. Prin urmare, 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 masa atomică a acestuia, așa cum au presupus chimiștii secolului al XIX-lea, deoarece sarcina nucleului determină numărul de electroni atomici, ceea ce înseamnă acea Proprietăți chimice atomi. 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.

Belkin I.K. Sarcina nucleului atomic și sistemul periodic de elemente al lui Mendeleev // Kvant. - 1984. - Nr 3. - S. 31-32.

Prin acord special cu redacția și editorii revistei „Kvant”

Ideile moderne despre structura atomului au apărut în 1911-1913, după celebrele experimente ale lui Rutherford privind împrăștierea particulelor alfa. În aceste experimente s-a demonstrat că α -particulele (sarcina lor este pozitivă), care cad pe o folie subțire de metal, sunt uneori deviate de unghiuri mariși chiar aruncat înapoi. Acest lucru ar putea fi explicat doar prin faptul că sarcina pozitivă din atom este concentrată într-un volum neglijabil. Dacă ne imaginăm sub forma unei mingi, atunci, așa cum a stabilit Rutherford, raza acestei mingi ar trebui să fie de aproximativ 10 -14 -10 -15 m, care este de zeci și sute de mii de ori. dimensiuni mai mici atom în ansamblu (~10 -10 m). Numai lângă o încărcătură pozitivă atât de mică poate exista câmp electric capabil să arunce α - o particulă care se deplasează cu o viteză de aproximativ 20.000 km/s. Rutherford a numit această parte a atomului nucleu.

Așa a apărut ideea că un atom al oricărei substanțe constă dintr-un nucleu încărcat pozitiv și electroni încărcați negativ, a căror existență în atomi a fost stabilită mai devreme. Evident, deoarece atomul în ansamblu este neutru din punct de vedere electric, sarcina nucleului trebuie să fie numeric egală cu sarcina tuturor electronilor prezenți în atom. Dacă notăm modulul de încărcare a electronilor cu litera e(sarcina elementară), apoi taxa q i nucleele ar trebui să fie egale q i = Ze, Unde Z este un număr întreg egal cu numărul de electroni din atom. Dar care este numărul Z? Care este taxa q eu miez?

Din experimentele lui Rutherford, care au făcut posibilă determinarea dimensiunii nucleului, în principiu, este posibil să se determine valoarea încărcăturii nucleului. La urma urmei, câmpul electric care respinge α -particulă, depinde nu numai de mărime, ci și de sarcina nucleului. Și Rutherford a estimat cu adevărat sarcina nucleului. Potrivit lui Rutherford, sarcina nucleară a unui atom al unui element chimic este aproximativ egală cu jumătate din masa sa atomică relativă. A, înmulțit cu sarcina elementară e, acesta este

\(~Z = \frac(1)(2)A\).

Dar, în mod ciudat, adevărata încărcătură a nucleului a fost stabilită nu de Rutherford, ci de unul dintre cititorii articolelor și rapoartelor sale, omul de știință olandez Van den Broek (1870-1926). Este ciudat pentru că Van den Broek nu a fost fizician prin studii și profesie, ci avocat.

De ce Rutherford, atunci când a evaluat sarcinile nucleelor ​​atomice, le-a corelat cu masele atomice? Cert este că atunci când în 1869 D. I. Mendeleev a creat un sistem periodic de elemente chimice, el a aranjat elementele în ordinea creșterii maselor atomice relative. Și în ultimii patruzeci de ani, toată lumea s-a obișnuit cu faptul că cel mai mult caracteristică importantă element chimic - masa sa atomică relativă, care este ceea ce distinge un element de altul.

Între timp, tocmai în această perioadă, la începutul secolului al XX-lea, au apărut dificultăți cu sistemul de elemente. În studiul fenomenului de radioactivitate, o serie de noi elemente radioactive. Și părea să nu existe loc pentru ei în sistemul lui Mendeleev. Se părea că sistemul lui Mendeleev trebuia schimbat. Acesta era motivul pentru care Van den Broek era preocupat în mod special. Pe parcursul mai multor ani, el a propus mai multe opțiuni pentru un sistem extins de elemente, în care să existe suficient spațiu nu numai pentru elementele stabile încă nedescoperite (D. I. Mendeleev însuși „a avut grijă” de locurile pentru ele), ci și și pentru elementele radioactive. Ultima versiune a lui Van den Broek a fost publicată la începutul anului 1913, avea 120 de locuri, iar uraniul ocupa celula numărul 118.

În același an, 1913, au fost publicate rezultatele ultimelor cercetări despre împrăștiere. α -particule în unghiuri mari, realizată de colaboratorii lui Rutherford Geiger și Marsden. Analizând aceste rezultate, Van den Broek a făcut o descoperire importantă. A constatat că numărul Zîn formulă q i = Ze nu este jumătate masa relativă atomul unui element chimic, ci la numărul său de serie. Și, în plus, numărul ordinal al elementului în sistemul Mendeleev, și nu în sistemul său, Van den Broek, 120-local. Se pare că sistemul lui Mendeleev nu trebuia schimbat!

Din ideea lui Van den Broek rezultă că fiecare atom constă dintr-un nucleu atomic, a cărui sarcină este egală cu numărul de serie al elementului corespunzător din sistemul Mendeleev, înmulțit cu sarcina elementară, și electroni, numărul dintre care în atom este de asemenea egal cu numărul de serie al elementului. (Un atom de cupru, de exemplu, este format dintr-un nucleu cu o sarcină de 29 e, și 29 de electroni.) A devenit clar că D. I. Mendeleev a aranjat intuitiv elementele chimice în ordine crescătoare nu a masei atomice a elementului, ci a încărcăturii nucleului său (deși nu știa despre acest lucru). În consecință, un element chimic diferă de altul nu prin masa sa atomică, ci prin sarcina nucleului atomic. Sarcina nucleului unui atom este caracteristica principala element chimic. Există atomi diverse elemente, dar cu aceleași mase atomice (au o denumire specială - izobare).

Faptul că nu masele atomice determină poziția unui element în sistem se poate observa și din tabelul periodic: în trei locuri, regula creșterii masei atomice este încălcată. Deci, masa atomică relativă a nichelului (nr. 28) este mai mică decât cea a cobaltului (nr. 27), pentru potasiu (nr. 19) este mai mică decât cea a argonului (nr. 18), pentru iod (nr. 53) este mai mică decât cea a teluriului ( Nr. 52).

Asumarea relației dintre sarcina nucleului atomic și numărul atomic al elementului a explicat cu ușurință regulile deplasării în timpul transformărilor radioactive, descoperite în același 1913 („Fizica 10”, § 103). Într-adevăr, atunci când este emis de nucleu α -particulă, a cărei sarcină este egală cu două sarcini elementare, sarcina nucleului și, prin urmare, numărul său de serie (acum se spune de obicei - număr atomic) ar trebui să scadă cu două unități. La emiterea β -particulă, adică un electron încărcat negativ, trebuie să crească cu o unitate. Despre asta sunt regulile de deplasare.

Ideea lui Van den Broek foarte curând (literal în același an) a primit prima confirmare experimentală, deși indirectă. Ceva mai târziu, corectitudinea sa a fost dovedită prin măsurători directe ale sarcinii nucleelor ​​multor elemente. Este clar că a jucat un rol important în dezvoltarea ulterioară a fizicii atomului și a nucleului atomic.

În centrul oricărei științe se află ceva mic și important. În biologie este o celulă, în lingvistică este o literă și sunet, în inginerie este o roată, în construcții este un grăunte de nisip, iar pentru chimie și fizică cel mai important lucru este atomul, structura lui.

Acest articol este destinat persoanelor peste 18 ani.

Ai deja peste 18 ani?

Un atom este cea mai mică particulă din tot ceea ce ne înconjoară, care poartă toate informațiile necesare, o particulă care determină caracteristicile și sarcinile. Multă vreme, oamenii de știință au crezut că este indivizibil, unul, dar ore lungi, zile, luni și ani au fost efectuate studii, studii și experimente care au demonstrat că atomul are și o structură proprie. Cu alte cuvinte, această minge microscopică constă din componente și mai mici care îi afectează dimensiunea nucleului, proprietățile și încărcătura. Structura acestor particule este următoarea:

• electroni;
• nucleul unui atom.

Acestea din urmă pot fi împărțite și în părți foarte elementare, care în știință se numesc protoni și neuroni, dintre care există un număr clar în fiecare caz.

Numărul de protoni care se află în nucleu indică structura învelișului, care constă din electroni. Acest înveliș, la rândul său, conține totul proprietățile necesare anumit material, substanță sau obiect. Calcularea sumei protonilor este foarte simplă - este suficient să cunoașteți numărul de serie al celei mai mici părți a substanței (atom) din binecunoscutul tabel periodic. Această valoare se mai numește și număr atomic și se notează Literă latină„Z”. Este important să ne amintim că protonii au o sarcină pozitivă, iar în scris această valoare este definită ca +1.

Neuronii sunt a doua componentă a nucleului unui atom. Aceasta este o particulă subatomică elementară care nu poartă nicio sarcină, spre deosebire de electroni sau protoni. Neuronii au fost descoperiți în 1932 de J. Chadwick, pentru care a primit Premiul Nobel 3 ani mai târziu. în manuale şi lucrări științifice ele sunt desemnate drept caracter latin „n”.

A treia componentă a atomului este electronul, care se află într-o mișcare monotonă în jurul nucleului, creând astfel un nor. Această particulă este cea mai ușoară dintre toate cunoscute stiinta moderna, ceea ce înseamnă că sarcina sa este și cea mai mică.Electronul este notat cu litera de la −1.

Este combinația de particule pozitive și negative din structură care face din atom o particulă neîncărcată sau încărcată neutru. Nucleul, în comparație cu dimensiunea totală a întregului atom, este foarte mic, dar în el este concentrată toată greutatea, ceea ce indică densitatea sa ridicată.

Cum se determină sarcina nucleului unui atom?

Pentru a determina sarcina nucleului unui atom, trebuie să fii bine versat în structura, structura atomului însuși și a nucleului său, să înțelegi legile de bază ale fizicii și chimiei și, de asemenea, să fii înarmat cu tabelul periodic al lui Mendeleev. determina numarul atomic al unui element chimic.

1. Cunoașterea faptului că o particulă microscopică a oricărei substanțe are un nucleu și electroni în structura sa, care creează o înveliș în jurul ei sub forma unui nor. Nucleul, la rândul său, include două tipuri de particule elementare indivizibile: protoni și neuroni, fiecare dintre acestea având proprietăți și caracteristici proprii. Neuronii nu au o încărcare electronică în arsenalul lor. Aceasta înseamnă că sarcina lor nu este nici egală, nici mai mare sau mai mică decât zero. Protonii, spre deosebire de omologii lor, poartă o sarcină pozitivă. Cu alte cuvinte, sarcina lor electrică poate fi notată cu +1.
2. Electronii, care sunt parte integrantă a fiecărui atom, poartă, de asemenea, un anumit tip de incarcare electrica. Sunt particule elementare încărcate negativ, iar în scris sunt definite ca -1.
3. Pentru a calcula sarcina unui atom, aveți nevoie de cunoștințe despre structura lui (tocmai ne-am amintit informatie necesara), cantitate particule elementare in compozitie. Și pentru a afla suma încărcăturii unui atom, trebuie să adăugați matematic numărul unor particule (protoni) la altele (electroni). De obicei, caracteristica unui atom spune că este electron neutru. Cu alte cuvinte, valoarea electronilor este egală cu numărul de protoni. Rezultatul este că valoarea încărcăturii unui astfel de atom este egală cu zero.
4. O nuanță importantă: există situații în care numărul de particule elementare încărcate pozitiv și negativ din nucleu poate să nu fie egal. Acest lucru sugerează că atomul devine un ion cu o sarcină pozitivă sau negativă.

Denumirea nucleului unui atom în domeniul științific arată ca Ze. Descifrarea acestui lucru este destul de simplă: Z este numărul atribuit elementului din binecunoscutul tabel periodic, este numit și număr ordinal sau de taxare. Și indică numărul de protoni din nucleul unui atom, iar e este doar sarcina unui proton.

În știința modernă, există nuclee cu sens diferit taxe: de la 1 la 118.

Un alt concept important pe care tinerii chimiști trebuie să-l cunoască este numărul de masă. Acest concept indică cantitatea totală de sarcină a nucleonilor (acestea sunt cele mai mici componente ale nucleului unui atom al unui element chimic). Și puteți găsi acest număr dacă utilizați formula: A = Z + N unde A este numărul de masă dorit, Z este numărul de protoni și N este numărul de neutroni din nucleu.

Care este sarcina nucleară a unui atom de brom?

Pentru a demonstra în practică cum să găsiți sarcina unui atom element necesar(în cazul nostru, brom), ar trebui să vă referiți la tabelul periodic al elementelor chimice și să găsiți brom acolo. Numărul său atomic este 35. Aceasta înseamnă că sarcina nucleului său este, de asemenea, 35, deoarece depinde de numărul de protoni din nucleu. Iar numărul de protoni este indicat de numărul sub care se află elementul chimic în marea lucrare a lui Mendeleev.

Iată încă câteva exemple pentru a facilita tinerilor chimiști să calculeze datele necesare în viitor:

• sarcina nucleului atomului de sodiu (na) este 11, deoarece sub acest număr se găsește în tabelul elementelor chimice.
• sarcina nucleului de fosfor (a carui denumire simbolica este P) are valoarea 15, pentru ca atat sunt cati protoni sunt in nucleul sau;
• sulful (cu denumirea grafică S) este un vecin în tabelul elementului anterior, prin urmare, sarcina sa nucleară este 16;
• fierul (și îl putem găsi în denumirea Fe) se află la numărul 26, ceea ce indică același număr de protoni în nucleul său și, prin urmare, sarcina atomului;
• carbonul (alias C) se află sub al 6-lea număr al tabelului periodic, care indică informațiile de care avem nevoie;
• magneziul are număr atomic 12, iar în simbolismul internațional este cunoscut sub numele de Mg;
• clorul în tabelul periodic, unde este scris ca Cl, este numărul 17, deci numărul său atomic (și anume, avem nevoie de el) este același - 17;
• calciul (Ca), care este atât de util pentru organismele tinere, se găsește la numărul 20;
• sarcina nucleului atomului de azot (cu denumirea scrisă N) este 7, în această ordine este prezentată în tabelul periodic;
• bariul se află la numărul 56, care este egal cu acesta masă atomică;
• elementul chimic seleniu (Se) are 34 de protoni în nucleul său, iar aceasta arată că aceasta va fi sarcina nucleului atomului său;
• argintul (sau scris Ag) are un număr de serie și o masă atomică de 47;
• dacă trebuie să aflați încărcătura nucleului atomului de litiu (Li), atunci trebuie să vă întoarceți la începutul marii lucrări a lui Mendeleev, unde se află la numărul 3;
• Aurum sau aurul nostru preferat (Au) are o masă atomică de 79;
• pentru argon, această valoare este 18;
• rubidiul are o masă atomică de 37, în timp ce stronțiul are o masă atomică de 38.

Este posibil să enumerați toate componentele tabelului periodic al lui Mendeleev pentru o perioadă foarte lungă de timp, deoarece există o mulțime de ele (aceste componente). Principalul lucru este că esența acestui fenomen este clară și, dacă trebuie să calculați numărul atomic de potasiu, oxigen, siliciu, zinc, aluminiu, hidrogen, beriliu, bor, fluor, cupru, fluor, arsenic, mercur, neon , mangan, titan, atunci trebuie doar să vă referiți la tabelul elementelor chimice și să aflați numărul de serie al unei anumite substanțe.

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 doi 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.

Proprietățile chimice ale argintului.

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, 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.

Sarcina nucleară () determină locația elementului chimic în tabelul D.I. Mendeleev. Numărul Z este numărul de protoni din nucleu. Cl este sarcina protonului, care este egală ca mărime cu sarcina electronului.

Subliniem încă o dată că sarcina nucleului determină numărul de sarcini elementare pozitive purtate de protoni. Și deoarece atomul este în general un sistem neutru, încărcătura nucleului determină și numărul de electroni din atom. Și ne amintim că electronul are o sarcină elementară negativă. Electronii dintr-un atom sunt distribuiți pe învelișuri și subînvelișuri energetice în funcție de numărul lor, prin urmare, sarcina nucleului are un efect semnificativ asupra distribuției electronilor în stările lor. Proprietățile chimice ale unui atom depind de numărul de electroni la ultimul nivel de energie. Se pare că sarcina nucleului determină proprietățile chimice ale substanței.

Acum se obișnuiește să se desemneze diferite elemente chimice după cum urmează: , unde X este simbolul unui element chimic din tabelul periodic, care corespunde sarcinii.

Elemente care au același Z, dar mase atomice diferite (A) (aceasta înseamnă că în nucleu acelasi numar protoni, dar sumă diferită neutroni) se numesc izotopi. Deci, hidrogenul are doi izotopi: 1 1 H-hidrogen; 2 1 H-deuteriu; 3 1 H-tritiu

Există izotopi stabili și instabili.

Nucleii cu aceeași mase dar cu sarcini diferite se numesc izobare. Izobarele se găsesc în principal printre nucleele grele și în perechi sau triade. De exemplu, și .

Prima măsurătoare indirectă a sarcinii nucleare a fost făcută de Moseley în 1913. El a stabilit o relație între frecvența radiației caracteristice de raze X () și sarcina nucleară (Z):

unde C și B sunt constante independente de elementul pentru seria de radiații luată în considerare.

Încărcarea nucleului a fost determinată direct de Chadwick în 1920, în timp ce studia împrăștierea nucleelor ​​atomului de heliu pe filmele metalice.

Compoziția miezului

Nucleul unui atom de hidrogen se numește proton. Masa unui proton este:

Nucleul este format din protoni și neutroni (numiți în mod colectiv nucleoni). Neutronul a fost descoperit în 1932. Masa neutronului este foarte apropiată de masa protonului. Neutronul nu are sarcină electrică.

Suma numărului de protoni (Z) și a numărului de neutroni (N) din nucleu se numește număr de masă A:

Deoarece masele neutronului și protonului sunt foarte apropiate, fiecare dintre ele este egală cu aproape o unitate de masă atomică. Masa electronilor dintr-un atom este mult mai mică decât masa nucleului, deci se crede că numărul de masă al nucleului este aproximativ egal cu masa atomică relativă a elementului, dacă este rotunjită la cel mai apropiat număr întreg.

Exemple de rezolvare a problemelor

EXEMPLUL 1

EXEMPLUL 2