Какво определя заряда на атома. Атомно ядро: ядрен заряд

Инструкция

В таблицата на Д. И. Менделеев, като в многоетажна жилищен блок"" химически елементи, всеки от които заема своя собствена собствен апартамент. По този начин всеки от елементите има определен сериен номер, посочен в таблицата. Номерирането на химичните елементи започва отляво надясно и отгоре. В таблица хоризонталните редове се наричат периоди, а вертикалните колони се наричат групи. Това е важно, тъй като с номера на групата или периода можете също да характеризирате някои параметри. атом.

Атомът е химически неделим, но в същото време се състои от по-малки съставни части, които включват (положително заредени частици), (отрицателно заредени) (неутрални частици). Масата атомв ядрото (поради протони и неутрони), около което се въртят електроните. Като цяло атомът е електрически неутрален, тоест броят на положителните обвинениясъвпада с броя на отрицателните, следователно, броят на протоните и е същият. положителен заряд ядра атомстава само за сметка на протоните.

Пример № 1. Определете заряда ядра атомвъглерод (С). Започваме да анализираме химичния елемент въглерод, като се фокусираме върху таблицата на Д. И. Менделеев. Въглеродът е в „апартамент” № 6. Следователно то ядра+6 поради 6 протона (положително заредени частици), които се намират в ядрото. Като се има предвид, че атомът е електрически неутрален, това означава, че ще има и 6 електрона.

Пример № 2. Определете заряда ядра атомалуминий (Al). Алуминият има сериен номер - No 13. Следователно таксата ядра атомалуминий +13 (поради 13 протона). Ще има и 13 електрона.

Пример № 3. Определете заряда ядра атомсребро (Ag). Среброто има сериен номер - № 47. Оттук и зарядът ядра атомсребро + 47 (поради 47 протона). Има и 47 електрона.

Забележка

В таблицата на Д. И. Менделеев в една клетка за всеки химичен елементса дадени две числови стойности. Не бъркайте атомния номер и относителната атомна маса на даден елемент

Атомът на химичен елемент е изграден от ядраи електронна обвивка. Ядрото е централната част на атома, в която е концентрирана почти цялата му маса. За разлика от електронната обвивка, ядрото има положително зареждане.

Ще имаш нужда

Атомен номер на химичен елемент, закон на Мозли

Инструкция

По този начин, зареждане ядраравен на броя на протоните. От своя страна броят на протоните в ядрото е равен на атомния номер. Например, атомният номер на водорода е 1, тоест ядрото на водорода се състои от един протон има зареждане+1. Атомният номер на натрия е 11, зарежданенеговата ядраравно на +11.

При алфа разпад ядранеговият атомен номер се намалява с две от излъчването на алфа частица ( ядраатом). По този начин броят на протоните в ядрото, което е претърпяло алфа разпад, също се намалява с два.
Бета разпадането може да се случи по три различни начина. В случай на "бета-минус" разпад, неутронът се превръща в антинеутрино при излъчване. Тогава зареждане ядраза единица.
В случай на бета-плюс разпад, протонът се превръща в неутрон, позитрон и неутрино, зареждане ядранамалява с едно.
В случай на електронно заснемане зареждане ядрасъщо намалява с едно.

Зареждане ядраможе да се определи и от честотата на спектралните линии характерно излъчванеатом. Според закона на Мозли: sqrt(v/R) = (Z-S)/n, където v е спектралната характеристика на излъчването, R е константата на Ридберг, S е екраниращата константа, n е главното квантово число.
Така Z = n*sqrt(v/r)+s.

Подобни видеа

Източници:

Как се променя ядреният заряд?

Атомът е най-малката частица от всеки елемент, която носи неговите химични свойства. Както съществуването, така и структурата на атома са били обект на обсъждане и изследване от древни времена. Установено е, че структурата на атомите е подобна на структурата слънчева система: в центъра е ядрото, което заема много малко място, но е съсредоточило в себе си почти цялата маса; около него се въртят "планети" - електрони, носещи отрицателно обвинения. Как можете да намерите заряд? ядраатом?

Инструкция

Всеки атом е електрически неутрален. Но тъй като те носят отрицателни обвинения, те трябва да бъдат балансирани от противоположни заряди. И има. Положителен обвиненияносят частици, наречени протони, разположени в ядрото на атома. Протонът е много по-масив от електрона: той тежи колкото 1836 електрона!

Най-простият случай е водородният атом на първия елемент в периодичната таблица. Поглеждайки към таблицата, ще видите, че тя е на първото число, а ядрото му се състои от един-единствен протон, около който се върти единственият. Следва, че ядраводороден атом е +1.

Ядрата на други елементи вече не се състоят само от протони, но и от така наречените "неутрони". Както можете лесно да разберете от самото име, те изобщо не носят заряд, нито отрицателен, нито положителен. Затова запомнете: без значение колко неутрони са включени в атома ядра, те засягат само неговата маса, но не и заряда.

Следователно, величината на положителния заряд ядраедин атом зависи само от това колко протона съдържа. Но тъй като, както вече беше посочено, атомът е електрически неутрален, неговото ядро трябва да съдържа същия брой протони, да се върти около ядра. Броят на протоните се определя от поредния номер на елемента в периодичната таблица.

Помислете за няколко елемента. Например, известен и жизнен необходимият кислородсе намира в "клетката" под номер 8. Следователно ядрото й съдържа 8 протона, а зарядът ядраще бъде +8. Желязото заема „клетка“ с номер 26 и съответно има заряд ядра+26. И металът - със сериен номер 79 - ще има точно същия заряд ядра(79), със знак +. Съответно кислородният атом съдържа 8 електрона, атомът - 26, а атомът на златото - 79.

Подобни видеа

При нормални условия атомът е електрически неутрален. В този случай ядрото на атома, състоящо се от протони и неутрони, е положително, а електроните носят отрицателен заряд. При излишък или липса на електрони, атомът се превръща в йон.

Инструкция

Химични съединениямогат да бъдат молекулярни или йонни по природа. Молекулите също са електрически неутрални, а йоните носят известен заряд. И така, амонячната молекула NH3 е неутрална, но амониевият йон NH4+ е положително зареден. Връзки в амонячната молекула, образувани от обменния тип. Четвъртият водороден атом се добавя според донорно-акцепторния механизъм, това също ковалентна връзка. Амоният се образува, когато амонякът реагира с киселинни разтвори.

Важно е да се разбере, че зарядът на ядрото на елемент не зависи от химичните трансформации. Без значение колко електрона добавяте или отнемате, зарядът на ядрото остава същият. Например, О атом, О-анион и О+ катион се характеризират със същия ядрен заряд +8. В този случай атомът има 8 електрона, анионът 9, катионът - 7. Самото ядро може да бъде променено само чрез ядрени трансформации.

Най-често срещаният тип ядрени реакции- радиоактивен разпад, който може да се случи в естествена среда. Атомната маса на елементите, подложени на такъв разпад, е затворена в квадратни скоби. Това означава, че масовото число не е постоянно и се променя с течение на времето.

AT периодична системаелементи D.I. Среброто на Менделеев има сериен номер 47 и обозначение "Ag" (argentum). Името на този метал вероятно идва от латинското "argos", което означава "бял", "лъскав".

Инструкция

Среброто е познато на човечеството още през 4-то хилядолетие пр.н.е. AT Древен Египетдори се наричаше "бяло злато". Този метал се среща в природата както в естествена форма, така и под формата на съединения, например сулфиди. Сребърните късове са тежки и често съдържат примеси от злато, живак, мед, платина, антимон и бисмут.

Химични свойствасребро.

Среброто принадлежи към групата на преходните метали и притежава всички свойства на металите. Въпреки това, активността на среброто е ниска - в електрохимичния ред на напреженията на металите, то се намира вдясно от водорода, почти в самия край. В съединенията среброто най-често проявява степен на окисление +1.

При нормални условия среброто не реагира с кислород, водород, азот, въглерод, силиций, но взаимодейства със сяра, образувайки сребърен сулфид: 2Ag+S=Ag2S. При нагряване среброто взаимодейства с халогени: 2Ag+Cl2=2AgCl↓.

Разтворимият сребърен нитрат AgNO3 се използва за качествено определяне на халогенидни йони в разтвор – (Cl-), (Br-), (I-): (Ag+)+(Hal-)=AgHal↓. Например, когато взаимодейства с хлорни аниони, среброто дава неразтворим бяла утайка AgCl↓.

Защо сребърните прибори потъмняват, когато са изложени на въздух?

Причината за постепенното производство на сребърни продукти е, че среброто реагира със сероводород, съдържащ се във въздуха. В резултат на това върху металната повърхност се образува Ag2S филм: 4Ag+2H2S+O2=2Ag2S+2H2O.

В основата на всяка наука лежи нещо малко и важно. В биологията е клетка, в лингвистиката е буква и звук, в инженерството е зъбно колело, в строителството е песъчинка, а за химията и физиката най-важен е атомът, неговата структура.

Тази статия е предназначена за лица над 18 години.

Вече сте над 18?

Атомът е онази най-малка частица от всичко, което ни заобикаля, която носи цялата необходима информация, частица, която определя характеристиките и зарядите. Дълго времеучените смятали, че той е неделим, един, но в продължение на дълги часове, дни, месеци и години са провеждани проучвания, проучвания и експерименти, които доказват, че атомът също има своя структура. С други думи, тази микроскопична топка се състои от още по-малки компоненти, които влияят на размера на нейното ядро, свойства и заряд. Структурата на тези частици е както следва:

електрони;
ядрото на атома.

Последните също могат да бъдат разделени на много елементарни части, които в науката се наричат протони и неврони, от които във всеки отделен случай има ясен брой.

Броят на протоните, които се намират в ядрото, показва структурата на обвивката, която се състои от електрони. Тази обвивка от своя страна съдържа всички необходими свойства на определен материал, вещество или обект. Изчисляването на сумата от протони е много просто - достатъчно е да знаете поредния номер на най-малката част от веществото (атома) в добре познатата периодична таблица. Тази стойност се нарича още атомно число и се обозначава латинска буква"Z". Важно е да запомните, че протоните имат положителен заряд и в писмен вид тази стойност се определя като +1.

Невроните са вторият компонент на ядрото на атома. Това е елементарна субатомна частица, която не носи заряд, за разлика от електроните или протоните. Невроните са открити през 1932 г. от Дж. Чадуик, за което получава Нобелова награда 3 години по-късно. В учебниците и научните трудове те се обозначават като латинския знак "n".

Третият компонент на атома е електронът, който е в монотонно движение около ядрото, създавайки по този начин облак. Именно тази частица е най-леката от всички известни съвременната наука, което означава, че зарядът му е и най-малкият.Електронът се обозначава с буквата от −1.

Комбинацията от положителни и отрицателни частици в структурата прави атома незаредена или неутрално заредена частица. Ядрото, в сравнение с общия размер на целия атом, е много малко, но именно в него е концентрирано цялото тегло, което показва високата му плътност.

Как да определим заряда на ядрото на атома?

За да определите заряда на ядрото на атома, трябва да сте добре запознати със структурата, структурата на самия атом и неговото ядро, да разберете основните закони на физиката и химията, както и да сте въоръжени с периодичната таблица на Менделеев, за да определя атомния номер на химичен елемент.

Знанието, че микроскопична частица от всяко вещество има в структурата си ядро и електрони, които създават обвивка под формата на облак близо до нея. Ядрото от своя страна включва два вида елементарни неделими частици: протони и неврони, всеки от които има свои собствени свойства и характеристики. Невроните нямат електронен заряд в арсенала си. Това означава, че техният заряд не е нито равен, нито по-голям от или по-малко от нула. Протоните, за разлика от своите събратя, носят положителен заряд. С други думи, техните електрически зарядможе да се обозначи като +1.
Електроните, които са неразделна част от всеки атом, също носят определен вид електрически заряд. Те са отрицателно заредени елементарни частици и писмено се определят като −1.
За да изчислите заряда на атома, се нуждаете от знания за неговата структура (току-що си спомнихме необходимата информация), броя на елементарните частици в състава. И за да разберете сумата от заряда на атома, трябва математически да добавите броя на едни частици (протони) към други (електрони). Обикновено характеристиката на атома казва, че е електронно неутрален. С други думи, стойността на електроните е равна на броя на протоните. Резултатът е, че стойността на заряда на такъв атом е равна на нула.
Важен нюанс: има ситуации, когато броят на положително и отрицателно заредените елементарни частици в ядрото може да не е равен. Това предполага, че атомът се превръща в йон с положителен или отрицателен заряд.

Обозначаването на ядрото на атома в научна областприлича на Зе. Дешифрирането на това е доста просто: Z е номерът, присвоен на елемента в добре познатата периодична таблица, нарича се още пореден или таксуващ номер. И показва броя на протоните в ядрото на атома, а e е просто зарядът на протона.

В съвременната наука има ядра с различно значениетакси: от 1 до 118.

Друго важно понятие, което младите химици трябва да знаят, е масовото число. Тази концепция показва общото количество на заряда на нуклони (това са най-малките компоненти на ядрото на атом на химичен елемент). И можете да намерите това число, ако използвате формулата: А = З + нкъдето A е желаното масово число, Z е броят на протоните и N е броят на неутроните в ядрото.

Какъв е ядреният заряд на бромен атом?

Да демонстрира на практика как да намерим заряда на атом задължителен елемент(в нашия случай бром), трябва да се обърнете към периодичната таблица на химичните елементи и да намерите бром там. Атомният му номер е 35. Това означава, че зарядът на ядрото му също е 35, тъй като зависи от броя на протоните в ядрото. А броят на протоните се обозначава с числото, под което стои химическият елемент във великото дело на Менделеев.

Ето още няколко примера, които да улеснят младите химици при изчисляването на необходимите данни в бъдеще:

зарядът на ядрото на натриевия атом (na) е 11, тъй като именно под това число може да се намери в таблицата на химичните елементи.
зарядът на фосфорното ядро (чието символно обозначение е P) има стойност 15, защото толкова протона има в ядрото му;
сярата (с графично обозначение S) е съсед в таблицата на предишния елемент, следователно нейният ядрен заряд е 16;
желязото (а можем да го намерим в обозначението Fe) е на номер 26, което показва същия брой протони в ядрото му, а оттам и заряда на атома;
въглеродът (известен още като C) е под 6-то число на периодичната таблица, което показва информацията, от която се нуждаем;
магнезият има атомен номер 12, а в международната символика е известен като Mg;
хлорът в периодичната таблица, където е изписан като Cl, е номер 17, така че неговият атомен номер (а именно, имаме нужда от него) е същият - 17;
калций (Ca), който е толкова полезен за младите организми, се намира под номер 20;
зарядът на ядрото на азотния атом (с писмено обозначение N) е 7, в този ред е представен в периодичната таблица;
барият е под номер 56, което е равно на неговата атомна маса;
химичният елемент селен (Se) има 34 протона в ядрото си и това показва, че това ще бъде зарядът на ядрото на неговия атом;
среброто (или написаното Ag) има сериен номер и атомна маса 47;
ако трябва да разберете заряда на ядрото на литиевия атом (Li), тогава трябва да се обърнете към началото на великата работа на Менделеев, където той е под номер 3;
Aurum или нашето любимо злато (Au) има атомна маса 79;
за аргон тази стойност е 18;
рубидий има атомна маса 37, докато стронций има атомна маса 38.

Възможно е да се изброят всички компоненти на периодичната таблица на Менделеев за много дълго време, защото има много от тях (тези компоненти). Основното е, че същността на това явление е ясна и ако трябва да изчислите атомния номер на калий, кислород, силиций, цинк, алуминий, водород, берилий, бор, флуор, мед, флуор, арсен, живак, неон , манган, титан, тогава трябва само да се обърнете към таблицата на химичните елементи и да разберете серийния номер на определено вещество.

Белкин И.К. Зарядът на атомното ядро и периодичната система от елементи на Менделеев // Квант. - 1984. - No 3. - С. 31-32.

По специално споразумение с редакционния съвет и редакцията на сп. "Квант"

Съвременните идеи за структурата на атома възникват през 1911-1913 г., след известните експерименти на Ръдърфорд върху разсейването на алфа частици. В тези експерименти беше показано, че α -частиците (зарядът им е положителен), попадайки върху тънко метално фолио, понякога се отклоняват под големи ъгли и дори се хвърлят назад. Това може да се обясни само с факта, че положителният заряд в атома е концентриран в пренебрежимо малък обем. Ако си го представим под формата на топка, тогава, както установи Ръдърфорд, радиусът на тази топка трябва да бъде приблизително 10 -14 -10 -15 m, което е десетки и стотици хиляди пъти по-малки размериатом като цяло (~10 -10 m). Само близо до такъв малък положителен заряд може да има електрическо полеспособни да изхвърлят α - частица, движеща се със скорост около 20 000 km/s. Ръдърфорд нарече тази част от атома ядрото.

Така възниква идеята, че атомът на всяко вещество се състои от положително заредено ядро и отрицателно заредени електрони, чието съществуване в атомите е установено по-рано. Очевидно, тъй като атомът като цяло е електрически неутрален, зарядът на ядрото трябва да бъде числено равен на заряда на всички електрони, присъстващи в атома. Ако обозначим модула на заряда на електрона с буквата д(елементарно зареждане), след това таксата q i ядрата трябва да са равни q i = Ze, където Зе цяло число, равно на броя на електроните в атома. Но какъв е номерът З? Каква е таксата qаз ядро?

От експериментите на Ръдърфорд, които направиха възможно определянето на размера на ядрото, по принцип е възможно да се определи стойността на заряда на ядрото. В крайна сметка електрическото поле, което отхвърля α -частица, зависи не само от размера, но и от заряда на ядрото. И Ръдърфорд наистина оцени заряда на ядрото. Според Ръдърфорд, ядреният заряд на атом на химичен елемент е приблизително равен на половината от неговата относителна атомна маса НО, умножено по елементарния заряд д, т.е

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

Но колкото и да е странно, истинският заряд на ядрото е установен не от Ръдърфорд, а от един от читателите на неговите статии и доклади, холандския учен Ван ден Брук (1870-1926). Странно е, защото Ван ден Брук не е бил физик по образование и професия, а юрист.

Защо Ръдърфорд, когато оценява зарядите на атомните ядра, ги съпоставя с атомните маси? Факт е, че когато през 1869 г. Д. И. Менделеев създава периодична система от химични елементи, той подрежда елементите в реда на увеличаване на относителните им атомни маси. И през последните четиридесет години всички свикнаха с факта, че най-важната характеристика на химичния елемент е неговият относителен атомна масаче това е това, което отличава един елемент от друг.

Междувременно по това време, в началото на 20-ти век, възникват трудности със системата от елементи. При изследването на явлението радиоактивност бяха открити редица нови радиоактивни елементи. И сякаш нямаше място за тях в системата на Менделеев. Изглежда, че системата на Менделеев трябва да се промени. Това беше нещото, за което Ван ден Брук беше особено загрижен. В продължение на няколко години той предлага няколко варианта за разширена система от елементи, в която да има достатъчно място не само за все още неоткрити стабилни елементи (самият Д. И. Менделеев се „погрижи“ за местата за тях), но и и за радиоактивни елементи. Последната версия на Ван ден Брук е публикувана в началото на 1913 г., има 120 места, а уранът заема клетка номер 118.

През същата 1913 г. са публикувани резултатите от най-новите изследвания на разсейването. α -частици под големи ъгли, извършени от сътрудниците на Ръдърфорд Гайгер и Марсдън. Анализирайки тези резултати, Ван ден Брук направи голямо откритие. Той установи, че номерът Звъв формула q i = Zeне е равна на половината от относителната маса на атом на химичен елемент, а на неговия пореден номер. И освен това поредният номер на елемента в системата на Менделеев, а не в неговата, Ван ден Брук, 120-местна система. Оказва се, че системата на Менделеев не е имала нужда от промяна!

От идеята на Ван ден Брук следва, че всеки атом се състои от атомно ядро, чийто заряд е равен на поредния номер на съответния елемент в системата на Менделеев, умножен по елементарния заряд, и електроните, броя от които в атома също е равно на поредния номер на елемента. (Атомът на медта, например, се състои от ядро със заряд 29 д, и 29 електрона.) Стана ясно, че Д. И. Менделеев интуитивно е подредил химическите елементи във възходящ ред не на атомната маса на елемента, а на заряда на неговото ядро (въпреки че не е знаел за това). Следователно един химичен елемент се различава от друг не по атомната си маса, а по заряда на атомното ядро. Зарядът на ядрото на атома е основна характеристикахимичен елемент. Има атоми от напълно различни елементи, но с еднакви атомни маси (те имат специално име - изобари).

Фактът, че не атомните маси определят позицията на елемент в системата, може да се види и от периодичната таблица: на три места е нарушено правилото за увеличаване на атомната маса. И така, относителната атомна маса на никела (№ 28) е по-малка от тази на кобалта (№ 27), за калия (№ 19) е по-малка от тази на аргона (№ 18), за йода (№ 18). 53) той е по-малък от този на телур (№ 52).

Предположението за връзката между заряда на атомното ядро и поредния номер на елемента лесно обяснява правилата за изместване за радиоактивни трансформации, открити през същата 1913 г. (Физика 10, § 103). Наистина, когато се излъчва от ядрото α -частица, чийто заряд е равен на два елементарни заряда, зарядът на ядрото, а оттам и неговият пореден номер (сега обикновено казват - атомен номер) трябва да намалее с две единици. При излъчване β -частица, тоест отрицателно зареден електрон, тя трябва да се увеличи с една единица. За това се отнасят правилата за изместване.

Идеята на Ван ден Брук много скоро (буквално през същата година) получи първото, макар и косвено, експериментално потвърждение. Малко по-късно неговата правилност беше доказана чрез директни измервания на заряда на ядрата на много елементи. Ясно е, че тя играе важна роля в по-нататъчно развитиефизика на атома и атомното ядро.

Изследвайки преминаването на α-частица през тънко златно фолио (вж. Раздел 6.2), Е. Ръдърфорд стига до заключението, че атомът се състои от тежко положително заредено ядро и електрони, които го заобикалят.

ядро наречен център на атома,в която е концентрирана почти цялата маса на атома и неговия положителен заряд.

AT състав на атомното ядро са включени елементарни частици : протони и неутрони (нуклони от латинска дума ядро- ядро). Такъв протонно-неутронен модел на ядрото е предложен от съветския физик през 1932 г. D.D. Иваненко. Протонът има положителен заряд e + = 1,06 10 -19 C и маса на покой m p\u003d 1,673 10 -27 кг \u003d 1836 аз. неутрон ( н) е неутрална частица с маса на покой m n= 1,675 10 -27 кг = 1839 аз(където масата на електрона аз, е равно на 0,91 10 -31 kg). На фиг. 9.1 показва структурата на хелиевия атом според идеите от края на XX - началото на XXIв

Основен заряд се равнява Ze, където де зарядът на протона, З– номер на такса равна на сериен номерхимичен елемент в периодичната система от елементи на Менделеев, т.е. броя на протоните в ядрото. Броят на неутроните в ядрото е обозначен н. обикновено З > н.

Ядра с З= 1 до З = 107 – 118.

Брой нуклони в ядрото А = З + нНаречен масово число . ядра със същите З, но различно НОНаречен изотопи. Ядра, които в същото време Аимат различни З, са наречени изобари.

Ядрото се обозначава със същия символ като неутралния атом, където хе символ на химичен елемент. Например: водород З= 1 има три изотопа: – протий ( З = 1, н= 0), е деутерий ( З = 1, н= 1), – тритий ( З = 1, н= 2), калайът има 10 изотопа и т.н. В по-голямата част от изотопите на един и същи химичен елемент те имат еднакъв химикал и близки физични свойства. Общо са известни около 300 стабилни изотопа и повече от 2000 естествени и изкуствено получени. радиоактивни изотопи.

Размерът на ядрото се характеризира с радиуса на ядрото, което има условно значение поради размиването на границата на ядрото. Дори Е. Ръдърфорд, анализирайки своите експерименти, показа, че размерът на ядрото е приблизително 10–15 m (размерът на атома е 10–10 m). Има емпирична формула за изчисляване на радиуса на ядрото:

(9.1.1)

където Р 0 = (1,3 - 1,7) 10 -15 м. От това се вижда, че обемът на ядрото е пропорционален на броя на нуклоните.

Плътността на ядреното вещество е от порядъка на 10 17 kg/m 3 и е постоянна за всички ядра. Той значително надвишава плътността на най-плътните обикновени вещества.

Протоните и неутроните са фермиони, защото върти се ħ /2.

Ядрото на атома има собствен ъглов импулс – ядрен спин :

(9.1.2)

където аз – вътрешни(завършен)спиново квантово число.

номер азприема цели или полуцели стойности 0, 1/2, 1, 3/2, 2 и т.н. Ядра с дори НОимат целочислено завъртане(в единици ħ ) и спазвайте статистиката Бозе–Айнщайн(бозони). Ядра с странно НОимат полуцяло число спин(в единици ħ ) и спазвайте статистиката Ферми–Дирак(тези. ядрата са фермиони).

Ядрените частици имат свои собствени магнитни моменти, които определят магнитния момент на ядрото като цяло. Единицата за измерване на магнитните моменти на ядрата е ядрен магнетон μ отрова:

(9.1.3)

Тук де абсолютната стойност на заряда на електрона, m pе масата на протона.

Ядреният магнетон в m p/аз= 1836,5 пъти по-малък от магнетона на Бор, откъдето следва, че се определят магнитните свойства на атомите магнитни свойстванеговите електрони .

Съществува връзка между въртенето на ядрото и неговия магнитен момент:

(9.1.4)

където γ отрова - ядрено жиромагнитно съотношение.

Неутронът има отрицателен магнитен момент μ н≈ – 1,913μ отрова, тъй като посоката на спина на неутрона и неговия магнитен момент са противоположни. Магнитният момент на протона е положителен и е равен на μ Р≈ 2,793μ отрова. Посоката му съвпада с посоката на въртене на протона.

Разпределението на електрическия заряд на протоните върху ядрото обикновено е асиметрично. Мярката за отклонение на това разпределение от сферично симетрична е квадруполен електрически момент на ядрото В. Ако се приеме, че плътността на заряда е еднаква навсякъде, тогава Все определя само от формата на ядрото. И така, за елипсоид на революцията

(9.1.5)

където бе полуос на елипсоида по посока на въртене, а- ос в перпендикулярна посока. За ядро, разтегнато по посока на въртене, б > аи В> 0. За ядро, сложено в тази посока, б < аи В < 0. Для сферического распределения заряда в ядре б = аи В= 0. Това е вярно за ядра със спин равен на 0 или ħ /2.

За да видите демонстрации, щракнете върху съответната хипервръзка:

структура атом- това е една от основните теми на курса по химия, която се основава на знанието за използване на таблицата "Периодична система от химични елементи на Д. И. Менделеев." Това са не само химични елементи, класифицирани и разположени според определени закони, но и склад на информация, включително за структурата атом. Познавайки особеностите на четенето на този уникален референтен материал, е възможно да се даде пълно качествено и количествено съпоставяне на атома.

Ще имаш нужда

Таблица Д. И. Менделеев

Инструкция

1. В таблицата на Д. И. Менделеев, както в многоетажна жилищна сграда, химическите елементи „живеят“, всички от които заемат собствен апартамент. По този начин всеки от елементите има определен сериен номер, посочен в таблицата. Номерирането на химичните елементи започва отляво надясно и отгоре. В таблицата хоризонталните редове се наричат периоди, а вертикалните колони се наричат групи. Това е важно, тъй като също така е възможно да се даде съпоставяне на някои параметри по номера на групата или периода атом .

2. Атомът е химически неделима частица, но в същото време се състои от повече малки комбинирани части, които могат да включват протони (правилно заредени частици), електрони (отрицателно заредени) и неутрони (неутрални частици). Масата атоме фокусиран в ядрото (поради протони и неутрони), около което се въртят електроните. В съвкупност атомът е електрически неутрален, тоест има правилния брой обвинениясъвпада с броя на отрицателните, следователно броят на протоните и електроните е идентичен. Правилен ядрен заряд атомстава само за сметка на протоните.

3. Трябва да се помни, че серийният номер на химичен елемент количествено съвпада със заряда на ядрото атом. Следователно, за да се определи заряда на ядрото атомтрябва да видите под какъв номер е този химичен елемент.

4. Пример № 1. Определете ядрения заряд атомвъглерод (С). Започваме да изследваме химическия елемент въглерод, като се фокусираме върху таблицата на Д. И. Менделеев. Въглеродът е в "апартамент" номер 6. Следователно, той има ядрен заряд от +6 поради 6 протона (правилно заредени частици), които се намират в ядрото. Като се има предвид, че атомът е електрически неутрален, това означава, че ще има и 6 електрона.

5. Пример № 2. Определете ядрения заряд атомалуминий (Al). Алуминият има сериен номер - № 13. Следователно зарядът на ядрото атомалуминий +13 (поради 13 протона). Ще има и 13 електрона.

6. Пример № 3. Определете ядрения заряд атомсребро (Ag). Среброто има сериен номер - No 47. Оттук и зарядът на ядрото атомсребро + 47 (поради 47 протона). Има и 47 електрона.

Атомът на химичен елемент е изграден от ядраи електронна обвивка. Ядрото е централната част на атома, в която е концентрирана приблизително всяка негова маса. За разлика от електронната обвивка, ядрото има правилната зареждане .

Ще имаш нужда

Атомен номер на химичен елемент, закон на Мозли

Инструкция

1. Ядрото на атома се състои от 2 вида частици - протони и неутрони. Неутроните са електрически неутрални частици, тоест техните електрически зареждане нула. Протоните са положително заредени частици и техните електрически зарежданее +1.

2. По този начин, зареждане ядраравен на броя на протоните. От своя страна броят на протоните в ядрото е равен на ядрения номер на химичния елемент. Например, ядреният номер на водорода е 1, тоест ядрото на водорода се състои от един протон и има зареждане+1. Ядреното число на натрия е 11, зарежданенеговата ядраравно на +11.

3. При алфа разпад ядраядреният му брой се намалява с две чрез излъчване на алфа частица ( ядрахелиев атом). По този начин броят на протоните в ядрото, което е претърпяло алфа разпад, също се намалява с 2. Бета разпадът може да се осъществи за 3 различни видове. В случай на бета-минус разпад, неутронът се превръща в протон чрез излъчване на електрон и антинеутрино. Тогава зареждане ядранараства с 1. В случай на бета-плюс разпад протонът се превръща в неутрон, позитрон и неутрино, зареждане ядранамалява с 1. При електронно улавяне зареждане ядрасъщо намалява с едно.

4. Зареждане ядрасъщо така е възможно да се определи от честотата на спектралните линии на характеристичното излъчване на атома. Съгласно закона на Мозли: sqrt(v/R) = (Z-S)/n, където v е спектралната честота на характеристичното излъчване, R е непрекъснатото на Ридберг, S е непрекъснатото екраниране, n е основното квантово число. Z = n*sqrt(v/r)+s.

Подобни видеа

Атомът е най-малката частица от цял елемент, която носи неговите химични свойства. Както съществуването, така и структурата на атома са били обект на обсъждане и разбиране от древни времена. Установено е, че структурата на атомите е близка до структурата на Ясната система: в центъра е ядрото, което заема доста малко пространство, но фокусира в себе си приблизително цялата маса; около него се въртят "планети" - електрони, носещи отрицателно обвинения. Как може да се открие зарядът? ядраатом?

Инструкция

1. Всеки атом е електрически неутрален. Но от факта, че електроните носят отрицателно обвинения, те трябва да бъдат балансирани от противоположни заряди. И има. Положителен обвиненияносят частици, наречени протони, разположени в ядрото на атома. Протонът е много по-обемист от електрона: той тежи колкото 1836 електрона!

2. Най-примитивният случай е водородният атом на първия елемент от Периодичната таблица. Гледайки таблицата, ще се уверите, че тя заема мястото под първото число, а ядрото му се състои от изключителен протон, около който се върти изключителен електрон. От това следва, че обвинението ядраводороден атом е +1.

3. Ядрата на други елементи се състоят не само от протони, но и от така наречените "неутрони". Както можете лесно да разберете от самото име, неутроните изобщо не носят заряд – нито отрицателен, нито правилен. Затова запомнете: без значение колко неутрони са включени в ядрената ядра, те засягат само неговата маса, но не и заряда.

4. Следователно, величината на положителния заряд ядраедин атом зависи само от това колко протона съдържа. Но от факта, че, както беше по-точно посочено, атомът е електрически неутрален, неговото ядро трябва да съдържа толкова протони, колкото електроните се въртят около ядра. Броят на протоните се определя от поредния номер на елемента в периодичната таблица.

5. Помислете за няколко елемента. Да кажем, че известният и спешно необходим кислород се намира в "клетката" под номер 8. Следователно, нейното ядро съдържа 8 протона, а зарядът ядраще бъде +8. Стоманата заема „клетка“ с номер 26 и съответно има заряд ядра+26. И приличен метал - злато, със сериен номер 79 - ще има точно същия заряд ядра(79), със знак +. Съответно кислородният атом съдържа 8 електрона, железният атом има 26, а атомът на златото има 79.

Подобни видеа

AT обикновени условияатомът е електрически неутрален. В този случай ядрото на атома, състоящо се от протони и неутрони, е положително заредено, а електроните носят отрицателен заряд. При излишък или липса на електрони, атомът се превръща в йон.

Инструкция

1. Всеки химичен елемент има свой уникален ядрен заряд. Това е зарядът, който определя номера на елемента в периодичната система. И така, ядрото на водорода има заряд +1, хелий +2, литий +3, берилий +4 и т.н. По този начин, ако запазим елемент, зарядът на ядрото на неговия атом може да се определи от периодичната таблица.

2. От факта, че при обикновени условия атомът е електрически неутрален, броят на електроните съответства на заряда на ядрото на атома. Отрицателният заряд на електроните се компенсира от положителния заряд на ядрото. Електростатичните сили задържат електронните облаци близо до атома, което гарантира неговата стабилност.

3. Под влияние на определени условия е позволено да се отнемат електрони от атом или да се прикрепят допълнителни към него. Ако отнемете електрон от атом, атомът се превръща в катион - правилно зареден йон. При излишен брой електрони, атомът се превръща в анион - отрицателно зареден йон.

4. Химическите съединения могат да бъдат молекулярни или йонни по природа. Молекулите също са електрически неутрални, а йоните носят определен заряд. И така, амонячната молекула NH3 е неутрална, но амониевият йон NH4 + е зареден правилно. Връзките между атомите в амонячната молекула са ковалентни, образувани от обменния тип. Четвъртият водороден атом се свързва по механизма донор-акцептор, това също е ковалентна връзка. Амоният се образува, когато амонякът реагира с киселинни разтвори.

5. Основното нещо, което трябва да се разбере, е, че зарядът на ядрото на елемент не зависи от химически прераждания. Без значение колко електрона добавяте или отнемате, зарядът на ядрото остава същият. Например, О атом, О-анион и О+ катион се характеризират със същия ядрен заряд +8. В този случай атомът има 8 електрона, анионът 9, катионът - 7. Самото ядро може да бъде променено само чрез ядрени метаморфози.

6. Особено често срещан тип ядрена реакция е радиоактивният разпад, който може да се случи в естествената среда. Ядрената маса от елементи, които претърпяват такъв разпад в природата, е затворена в квадратни скоби. Това означава, че масовото число не е постоянно и се променя с течение на времето.

В периодичната таблица на елементите D.I. Среброто на Менделеев има сериен номер 47 и обозначение "Ag" (argentum). Името на този метал може да идва от латинското "argos", което означава "бял", "лъскав".

Инструкция

1. Среброто е познато на обществото още през 4-то хилядолетие пр.н.е. В древен Египет дори се е наричало "бяло злато". Този скъп метал се среща в природата както в естествена форма, така и под формата на съединения, да речем, сулфиди. Сребърните късове имат огромно тегло и често съдържат примеси от злато, живак, мед, платина, антимон и бисмут.

2. Химични свойства на среброто Среброто принадлежи към групата на преходните метали и притежава всички свойства на металите. Въпреки това, химическата активност на среброто е ниска - в електрохимичната серия от напрежения на металите, тя се намира вдясно от водорода, приблизително в самия край. В съединенията среброто най-често проявява степен на окисление +1.

3. При обикновени условия среброто не реагира с кислород, водород, азот, въглерод, силиций, но взаимодейства със сяра, образувайки сребърен сулфид: 2Ag+S=Ag2S. При нагряване среброто взаимодейства с халогени: 2Ag+Cl2=2AgCl?.

4. Разтворимият сребърен нитрат AgNO3 се използва за доброкачествено определяне на халогенидни йони в разтвор - (Cl-), (Br-), (I-): (Ag+)+(Hal-)=AgHal?. Например, когато взаимодейства с хлорни аниони, среброто дава неразтворима бяла утайка AgCl?.

5. Защо сребърните предмети избледняват във въздуха Причината за постепенното потъмняване на сребърните предмети се дължи на факта, че среброто реагира със съдържащия се във въздуха сероводород. В резултат на това върху металната повърхност се образува Ag2S филм: 4Ag+2H2S+O2=2Ag2S+2H2O.

6. Как среброто взаимодейства с киселини Среброто, подобно на медта, не взаимодейства с разредени солна и сярна киселини, тъй като е нискоактивен метал и не може да измести водорода от тях. Окислителни киселини, азотни и концентрирани сярна киселина, разтваря се сребро: 2Ag+2H2SO4(конц.)=Ag2SO4+SO2+2H2O; Ag+2HNO3(конц.)=AgNO3+NO2++H2O; 3Ag + 4HNO3 (razb.) \u003d 3AgNO3 + NO? + 2H2O.

7. Ако към разтвор на сребърен нитрат се добави алкали, се получава тъмна кестенова утайка от сребърен оксид Ag2O: 2AgNO3+2NaOH=Ag2O?+2NaNO3+H2O.

8. Подобно на едновалентните медни съединения, неразтворимите утайки от AgCl и Ag2O са способни да се разтварят в амонячни разтвори, давайки комплексни съединения: AgCl + 2NH3 = Cl; Ag2O+4NH3+H2O=2OH. Последната връзка често се използва в органична химияв реакцията "сребърно огледало" - добра реакция към алдехидната група.

Въглеродът е един от химичните елементи, които имат символа C в периодичната таблица. Серийният му номер е 6, ядрената му маса е 12,0107 g/mol, а атомният радиус е 91 pm. Въглеродът дължи името си на руски химици, които първо приписват на елемента името "въглерод", което след това се трансформира в сегашното.

Инструкция

1. Въглеродът се използва в промишлеността от древни времена, когато ковачите са го използвали при топенето на метали. Две добре познати алотропни модификациихимичен елемент - диамант, използван в бижутерията и промишлеността, както и графит, за чието откриване наскоро беше награден Нобелова награда. Още Антоан Лавоазие извършва първите умения с т. нар. чисти въглища, след което свойствата му са частично изследвани от група учени – Гитон дьо Морво, самият Лавоазие, Бертоле и Фуркроа, които описват умението си в книгата „Метод на Химическа номенклатура".

2. За първи път свободният въглерод беше изведен от британския Тенант, който прекара фосфорни пари върху гореща креда и получи калциев фосфат заедно с въглерода. Продължава уменията на британския щаб французинът Гитон де Морво. Той внимателно нагрява диаманта, като в крайна сметка го превръща в графит, а по-късно и в въглеродна киселина.

3. Въглеродът има доста разнообразни физически свойства поради образуването химически връзки различен тип. По-добре е известно, че този химичен елемент непрекъснато се образува в долните слоеве на стратосферата и неговите свойства осигуряват на въглерода място в атомните електроцентрали и в ядрените водородни бомби от 50-те години на миналия век.

4. Физиците разграничават няколко форми или конструкции на въглерод: тетричен, тригонален и диагонален. Има и няколко кристални вариации - диамант, графен, графит, карбин, лонсдейл, нанодиамант, фулерен, фулерит, въглеродни влакна, нановолакна и нанотръби. Аморфният въглен също има форми: активен и дървени въглища, изкопаеми въглища или антрацит, каменни въглища или нефтен кокс, стъкловъглерод, сажди, въглеродни сажди и въглероден нанофилм. Физиците споделят и вариации на коластер - астралени, дивъглероди и въглеродни наноконуси.

5. Въглеродът е доста инертен при липса на екстремни температури и при достигане на горния им праг е много по-вероятно да се комбинира с други химични елементи, показващи най-силни редуциращи свойства.

6. Вероятно особено известна употреба на въглерод е в моливната индустрия, където той се смесва с глина, за да стане по-малко крехък. Използва се и като лубрикант за тежки високи или ниски температури, а високата точка на топене прави възможно производството на здрави тигели от въглерод за изливане на метали. Графитът също е очарователно проводим електричество, което дава големи перспективи за използването му в електрониката.

Подобни видеа

Забележка!
В таблицата на Д. И. Менделеев в една клетка са посочени две числови стойности за целия химичен елемент. Не бъркайте атомния номер и относителната ядрена маса на елемента