원자의 전하를 결정하는 것은 무엇입니까? 원자핵: 핵전하

지침

D.I. Mendeleev의 테이블에서, 다층 구조에서와 같이 아파트"" 화학 원소, 각각은 자체적으로 차지합니다. 자신의 아파트. 따라서 각 요소에는 표에 표시된 특정 일련 번호가 있습니다. 화학 원소의 번호 매기기는 왼쪽에서 오른쪽으로, 위쪽에서 시작합니다. 표에서 가로 행을 마침표라고 하고 세로 열을 그룹이라고 합니다. 이는 그룹 또는 기간의 수로 일부 매개변수를 특성화할 수도 있기 때문에 중요합니다. 원자.

원자는 화학적으로 나눌 수 없지만 동시에 더 작은 단위로 구성됩니다. 구성 부품, (양전하를 띤 입자), (음전하를 띤 입자) (중성 입자)를 포함합니다. 대부분 원자전자가 회전하는 핵(양성자와 중성자로 인해)에 있습니다. 일반적으로 원자는 전기적으로 중성입니다. 요금음수와 일치하므로 양성자의 수와 동일합니다. 양전하 원자양성자를 희생시키면서 발생합니다.

예 1. 요금 결정 원자탄소(C). 우리는 D.I. Mendeleev의 표에 초점을 맞춰 화학 원소 탄소를 분석하기 시작합니다. 탄소는 "아파트"No. 6에 있습니다. 따라서 핵에 위치한 6개의 양성자(양전하를 띤 입자)로 인해 +6. 원자가 전기적으로 중성이라는 것을 감안할 때, 그것은 또한 6개의 전자가 있다는 것을 의미합니다.

예 2. 요금 결정 원자알루미늄(알루미늄). 알루미늄에는 일련 번호가 있습니다-No. 13. 따라서 요금 원자알루미늄 +13(13개의 양성자 때문에). 또한 13개의 전자가 있을 것입니다.

예 3. 요금 결정 원자은(은). Silver에는 일련 번호가 있습니다 - No. 47. 따라서 요금 원자은 + 47(47개의 양성자 때문에). 전자도 47개 있습니다.

노트

각 셀에 대한 D.I. Mendeleev의 테이블에서 화학 원소두 개의 숫자 값이 제공됩니다. 원소의 원자 번호와 상대 원자 질량을 혼동하지 마십시오.

화학 원소의 원자는 다음으로 구성됩니다. 및 전자 쉘. 핵은 거의 모든 질량이 집중되어 있는 원자의 중심 부분입니다. 전자 껍질과 달리 핵은 양의 요금.

필요할 것이예요

  • 화학 원소의 원자 번호, 모즐리의 법칙

지침

따라서, 요금 양성자의 수와 같습니다. 차례로, 핵에 있는 양성자의 수는 원자 번호와 같습니다. 예를 들어, 수소의 원자 번호는 1, 즉 수소의 핵은 하나의 양성자로 구성되어 있습니다. 요금+1. 나트륨의 원자번호는 11번, 요금그의 +11과 같습니다.

알파 붕괴에서 그것의 원자 번호는 알파 입자의 방출에 의해 2만큼 감소합니다( 원자). 따라서 알파 붕괴를 겪은 핵의 양성자 수도 2로 감소합니다.
베타 붕괴는 세 가지 다른 방식으로 발생할 수 있습니다. "베타-마이너스" 붕괴의 경우 중성자는 방출될 때 반중성미자로 변합니다. 그 다음에 요금 유닛 당.
베타 플러스 붕괴의 경우 양성자는 중성자, 양전자 및 중성미자로 변하고, 요금 1씩 감소합니다.
전자 캡처의 경우 요금 도 1씩 감소합니다.

요금 스펙트럼 라인의 주파수에서 결정될 수도 있습니다. 특성 방사선원자. Moseley의 법칙에 따르면: sqrt(v/R) = (Z-S)/n, 여기서 v는 스펙트럼 특성 복사, R은 리드버그 상수, S는 스크리닝 상수, n은 주요 양자수입니다.
따라서 Z = n*sqrt(v/r)+s입니다.

관련 동영상

출처:

  • 핵전하는 어떻게 변하는가?

원자는 화학적 특성을 지닌 각 원소의 가장 작은 입자입니다. 원자의 존재와 구조는 고대부터 논의와 연구의 주제였습니다. 원자의 구조가 구조와 유사하다는 것을 발견했습니다. 태양계: 중심에는 아주 작은 공간을 차지하지만 거의 전체 질량에 집중되어 있는 핵이 있습니다. "행성"은 그 주위를 회전합니다 - 음수를 운반하는 전자 요금. 요금을 어떻게 찾을 수 있습니까? 원자?

지침

모든 원자는 전기적으로 중성입니다. 그러나 그들은 부정적인 것을 가지고 있기 때문에 요금, 그들은 반대 전하로 균형을 이루어야 합니다. 그리고 있습니다. 긍정적인 요금원자핵에 위치한 양성자라고 불리는 입자를 운반합니다. 양성자는 전자보다 훨씬 더 무겁습니다. 무게는 1836개 전자입니다!

가장 간단한 경우는 주기율표의 첫 번째 원소의 수소 원자입니다. 표를 보면 첫 번째 숫자에 있고 그 핵은 하나의 양성자로 구성되어 있으며 그 주위에 하나만 회전한다는 것을 알 수 있습니다. 그것은 다음과 같다 수소 원자는 +1입니다.

다른 원소의 핵은 더 이상 양성자뿐만 아니라 소위 "중성자"로도 구성됩니다. 이름 자체에서 쉽게 알 수 있듯이 음수도 양수도 전혀 전하를 띠지 않습니다. 따라서 기억하십시오. 원자에 얼마나 많은 중성자가 포함되어 있더라도 , 그들은 질량에만 영향을 미치고 전하에는 영향을 미치지 않습니다.

따라서 양전하의 크기는 원자는 얼마나 많은 양성자를 포함하고 있는지에 달려 있습니다. 그러나 이미 지적했듯이 원자는 전기적으로 중성이므로 원자핵은 같은 수의 양성자를 포함해야 하며 주위를 돌고 있습니다. . 양성자의 수는 주기율표에 있는 원소의 일련번호에 의해 결정됩니다.

몇 가지 요소를 고려하십시오. 예를 들어 유명하고 중요한 필요한 산소는 8번의 "세포"에 있습니다. 따라서 핵에는 8개의 양성자가 포함되어 있으며 전하 +8이 됩니다. 철은 26번의 "셀"을 차지하므로 전하가 있습니다. +26. 그리고 일련 번호가 79인 금속은 정확히 동일한 전하를 띠게 됩니다. (79), + 기호 포함. 따라서 산소 원자는 8개의 전자, 26개의 원자, 79개의 금 원자를 포함합니다.

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정상적인 조건에서 원자는 전기적으로 중성입니다. 이 경우 양성자와 중성자로 구성된 원자핵은 양전하를 띠고 전자는 음전하를 띤다. 전자가 과도하거나 부족하면 원자가 이온으로 바뀝니다.

지침

화합물분자 또는 이온성일 수 있습니다. 분자는 또한 전기적으로 중성이며 이온은 약간의 전하를 띠고 있습니다. 따라서 암모니아 분자 NH3는 중성이지만 암모늄 이온 NH4+는 양전하를 띠고 있습니다. 교환 유형에 의해 형성된 암모니아 분자의 결합. 네 번째 수소 원자는 공여체-수용체 메커니즘에 따라 추가됩니다. 공유 결합. 암모니아가 산성 용액과 반응하면 암모늄이 형성됩니다.

원소의 핵 전하가 화학적 변형에 의존하지 않는다는 것을 이해하는 것이 중요합니다. 얼마나 많은 전자를 추가하거나 제거하더라도 핵의 전하는 동일하게 유지됩니다. 예를 들어, O 원자, O- 음이온 및 O+ 양이온은 동일한 핵 전하 +8을 특징으로 합니다. 이 경우 원자는 8개의 전자, 음이온 9개, 양이온 - 7개를 갖습니다. 핵 자체는 핵 변환을 통해서만 변경할 수 있습니다.

가장 일반적인 유형 핵반응- 방사성 붕괴가 일어날 수 있는 자연 환 ​​경. 그러한 붕괴를 겪는 원소의 원자량은 대괄호로 묶습니다. 이것은 질량수가 일정하지 않고 시간이 지남에 따라 변한다는 것을 의미합니다.

주기율표요소 D.I. Mendeleev 은의 일련 번호는 47이고 명칭은 "Ag"(argentum)입니다. 이 금속의 이름은 아마도 "흰색", "빛나는"을 의미하는 라틴어 "argos"에서 유래했을 것입니다.

지침

은은 기원전 4천년경에 인류에게 알려졌습니다. 에 고대 이집트그것은 심지어 "화이트 골드"라고 불 렸습니다. 이 금속은 천연 형태와 황화물과 같은 화합물 형태로 자연에서 발견됩니다. 은 덩어리는 무겁고 종종 금, 수은, 구리, 백금, 안티몬 및 비스무트의 불순물을 포함합니다.

화학적 특성은.

은은 전이금속군에 속하며 금속의 모든 성질을 가지고 있습니다. 그러나 은의 활성은 낮습니다. 금속의 전기 화학적 전압 계열에서 거의 맨 끝에 수소 오른쪽에 있습니다. 화합물에서 은은 가장 자주 +1의 산화 상태를 나타냅니다.

정상적인 조건에서 은은 산소, 수소, 질소, 탄소, 규소와 반응하지 않지만 황과 상호작용하여 황화은(2Ag+S=Ag2S)을 형성합니다. 가열되면 은은 할로겐과 상호작용합니다: 2Ag+Cl2=2AgCl↓.

가용성 질산은 AgNO3는 용액 내 할로겐화물 이온의 정성적 측정에 사용됩니다 – (Cl-), (Br-), (I-): (Ag+)+(Hal-)=AgHal↓. 예를 들어, 염소 음이온과 상호 작용할 때 은은 불용성을 제공합니다. 백색 침전물 AgCl↓.

은제품이 공기에 노출되면 왜 검게 변합니까?

은 제품이 서서히 생산되는 이유는 은이 공기 중에 포함된 황화수소와 반응하기 때문입니다. 그 결과, 금속 표면에 Ag2S막이 형성된다: 4Ag+2H2S+O2=2Ag2S+2H2O.

모든 과학의 중심에는 작고 중요한 것이 있습니다. 생물학에서는 세포, 언어학에서는 문자와 소리, 공학에서는 톱니, 건설에서는 모래알, 화학과 물리학에서 가장 중요한 것은 원자, 즉 그 구조입니다.

이 기사는 18세 이상을 대상으로 합니다.

당신은 이미 18 세 이상입니까?

원자는 우리를 둘러싸고 있는 모든 것 중 가장 작은 입자로, 필요한 모든 정보를 담고 있으며 특성과 전하를 결정하는 입자입니다. 장기과학자들은 그것을 나눌 수 없다고 생각했지만 오랜 시간, 며칠, 몇 달, 몇 년 동안 연구, 연구 및 실험이 수행되어 원자에도 자체 구조가 있음을 증명했습니다. 다시 말해, 이 미세한 공은 핵의 크기, 특성 및 전하에 영향을 미치는 훨씬 더 작은 구성요소로 구성됩니다. 이 입자의 구조는 다음과 같습니다.

  • 전자;
  • 원자의 핵.

후자는 또한 과학에서 양성자와 뉴런이라고 불리는 매우 기본적인 부분으로 나눌 수 있으며 각 경우에 명확한 숫자가 있습니다.

핵에 있는 양성자의 수는 전자로 구성된 껍질의 구조를 나타냅니다. 이 껍질에는 특정 재료, 물질 또는 물체에 필요한 모든 속성이 포함되어 있습니다. 양성자의 합을 계산하는 것은 매우 간단합니다. 잘 알려진 주기율표에서 물질(원자)의 가장 작은 부분의 일련 번호를 아는 것으로 충분합니다. 이 값은 원자 번호라고도 하며 다음과 같이 표시됩니다. 라틴 문자"지". 양성자는 양전하를 띠고 있다는 것을 기억하는 것이 중요하며 이 값은 +1로 정의됩니다.

뉴런은 원자핵의 두 번째 구성 요소입니다. 이것은 전자나 양성자와 달리 전하를 띠지 않는 기본 아원자 입자입니다. 뉴런은 1932년 J. Chadwick이 발견하여 3년 후 노벨상을 받았습니다. 교과서와 과학 논문에서는 라틴 문자 "n"이라고 합니다.

원자의 세 번째 구성 요소는 전자로, 핵 주위에서 단조롭게 운동하여 구름을 만듭니다. 알려진 모든 것 중 가장 가벼운 것은 이 입자입니다. 현대 과학, 이는 전하도 가장 작다는 것을 의미합니다. 전자는 -1에서 문자로 표시됩니다.

원자를 전하를 띠지 않거나 중성으로 하전된 입자로 만드는 것은 구조에서 양의 입자와 음의 입자의 조합입니다. 전체 원자의 전체 크기와 비교하여 핵은 매우 작지만 모든 무게가 집중되어 있으며 이는 밀도가 높음을 나타냅니다.

원자핵의 전하를 결정하는 방법은 무엇입니까?

원자핵의 전하를 결정하려면 원자 자체와 원자핵의 구조, 구조에 대해 잘 알고 있어야 하며, 물리 및 화학의 기본 법칙을 이해해야 하며, 멘델레예프 주기율표도 갖추어야 합니다. 화학 원소의 원자 번호를 결정합니다.

  1. 어떤 물질의 미세한 입자는 그 구조에 핵과 전자가 있어 구름 형태로 주위에 껍질을 만든다는 지식. 핵은 차례로 두 가지 유형의 기본 분할 불가능한 입자인 양성자와 뉴런을 포함하며, 각각은 고유한 특성과 특성을 가지고 있습니다. 뉴런은 무기고에 전자 전하가 없습니다. 이것은 그들의 전하가 같지도 크지도 않다는 것을 의미합니다. 0보다 작음. 양성자는 상대방과 달리 양전하를 띠고 있습니다. 다시 말해 그들의 전하+1로 나타낼 수 있습니다.
  2. 모든 원자의 필수적인 부분인 전자는 특정 종류의 전하를 띠기도 합니다. 그것들은 음전하를 띤 소립자이며, 서면에서는 -1로 정의됩니다.
  3. 원자의 전하를 계산하려면 구조에 대한 지식(필요한 정보만 기억함), 구성의 소립자 수에 대한 지식이 필요합니다. 그리고 원자 전하의 합을 알아내려면 일부 입자(양성자)의 수를 다른 입자(전자)에 수학적으로 더해야 합니다. 일반적으로 원자의 특성은 그것이 전자 중성이라고 말합니다. 즉, 전자의 값은 양성자의 수와 같습니다. 결과는 그러한 원자의 전하 값이 0과 같다는 것입니다.
  4. 중요한 뉘앙스: 핵의 양전하와 음전하를 띤 소립자의 수가 같지 않을 수 있는 상황이 있습니다. 이것은 원자가 양전하 또는 음전하를 띤 이온이 됨을 시사합니다.

원자핵의 명칭 과학 분야제처럼 보입니다. 이것을 해독하는 것은 매우 간단합니다. Z는 잘 알려진 주기율표의 원소에 할당된 번호이며, 서수 또는 충전 번호라고도 합니다. 그리고 그것은 원자핵에 있는 양성자의 수를 나타내며, e는 양성자의 전하일 뿐입니다.

현대 과학에는 다음과 같은 핵이 있습니다. 이의요금: 1에서 118까지.

젊은 화학자들이 알아야 할 또 다른 중요한 개념은 질량수입니다. 이 개념은 핵자 전하의 총량을 나타냅니다(이것은 화학 원소 원자의 핵에서 가장 작은 구성 요소임). 다음 공식을 사용하면 이 숫자를 찾을 수 있습니다. = + N여기서 A는 원하는 질량수, Z는 양성자 수, N은 핵의 중성자 수입니다.

브롬 원자의 핵전하는 얼마입니까?

실제로 원자의 전하를 찾는 방법을 보여주기 위해 필수 요소(우리의 경우 브롬), 화학 원소 주기율표를 참조하여 브롬을 찾아야 합니다. 원자 번호는 35입니다. 이것은 핵의 양성자 수에 따라 달라지기 때문에 핵의 전하도 35임을 의미합니다. 그리고 양성자의 수는 Mendeleev의 위대한 작업에서 화학 원소가 차지하는 숫자로 표시됩니다.

다음은 젊은 화학자들이 미래에 필요한 데이터를 더 쉽게 계산할 수 있도록 하는 몇 가지 예입니다.

  • 나트륨 원자 (na)의 핵 전하는 11입니다. 화학 원소 표에서 찾을 수 있는 이 숫자 아래에 있기 때문입니다.
  • 인 핵의 전하(상징적 명칭은 P임)는 15의 값을 갖습니다. 왜냐하면 그것이 핵에 얼마나 많은 양성자가 있기 때문입니다.
  • 황 (그래픽 지정 S)은 이전 요소 표의 이웃이므로 핵 전하는 16입니다.
  • 철(Fe라는 명칭에서 찾을 수 있음)은 26번이며, 이는 핵에 있는 동일한 수의 양성자, 따라서 원자의 전하를 나타냅니다.
  • 탄소(일명 C)는 우리가 필요한 정보를 나타내는 주기율표의 6번째 숫자 아래에 있습니다.
  • 마그네슘은 원자 번호 12번을 가지고 있으며 국제 상징주의에서는 Mg로 알려져 있습니다.
  • Cl로 표기된 주기율표의 염소는 17번이므로 원자 번호(즉, 필요)는 17과 같습니다.
  • 어린 유기체에 매우 유용한 칼슘(Ca)은 20번에서 발견됩니다.
  • 질소 원자의 핵 전하(N으로 표기됨)는 7이며, 주기율표에 표시되는 순서대로입니다.
  • 바륨은 원자량과 동일한 56번입니다.
  • 화학 원소인 셀레늄(Se)은 핵에 34개의 양성자를 가지고 있으며 이것이 원자핵의 전하가 될 것임을 보여줍니다.
  • 은(또는 Ag로 표기)은 일련 번호와 47의 원자 질량을 가지고 있습니다.
  • 리튬 원자 (Li)의 핵 전하를 알아야한다면 Mendeleev의 위대한 작업의 시작 부분으로 돌아가야합니다. 여기서 그는 3 번입니다.
  • Aurum 또는 우리가 가장 좋아하는 금(Au)의 원자 질량은 79입니다.
  • 아르곤의 경우 이 값은 18입니다.
  • 루비듐의 원자 질량은 37이고 스트론튬의 원자 질량은 38입니다.

멘델레예프의 주기율표의 모든 성분(이러한 성분)이 많기 때문에 아주 오랫동안 모든 성분을 나열하는 것이 가능합니다. 중요한 것은 이 현상의 본질이 명확하고 칼륨, 산소, 규소, 아연, 알루미늄, 수소, 베릴륨, 붕소, 불소, 구리, 불소, 비소, 수은, 네온의 원자 번호를 계산해야 하는 경우 , 망간, 티타늄, 그러면 화학 원소 표를 참조하고 특정 물질의 일련 번호만 찾으면 됩니다.

벨킨 I.K. 원자핵의 전하와 멘델레예프의 주기율표 요소 // Kvant. - 1984. - 3번. - S. 31-32.

편집위원회 및 저널 "Kvant"의 편집자들과의 특별한 합의에 의해

원자 구조에 대한 현대적 아이디어는 알파 입자의 산란에 대한 Rutherford의 유명한 실험 이후 1911-1913년에 나타났습니다. 이 실험에서 다음과 같은 것으로 나타났습니다. α - 얇은 금속 호일에 떨어지는 입자(전하가 양수임)는 때때로 큰 각도로 휘어지고 심지어 뒤로 던져집니다. 이것은 원자의 양전하가 무시할 수 있는 부피에 집중되어 있다는 사실로만 설명할 수 있습니다. 공의 형태로 상상한다면 러더퍼드가 설정한 것처럼 이 공의 반지름은 대략 10 -14 -10 -15 m가 되어야 합니다. 더 작은 크기원자 전체(~10 -10 m). 그러한 작은 양전하 근처에만 있을 수 있습니다. 전기장버릴 수 있는 α - 약 20,000km/s의 속도로 움직이는 입자. Rutherford는 원자의 이 부분을 핵이라고 불렀습니다.

이것은 모든 물질의 원자가 양전하를 띤 핵과 음전하를 띤 전자로 구성되어 있다는 아이디어가 나온 방법이며 원자의 존재는 이전에 확립되었습니다. 분명히, 원자 전체는 전기적으로 중성이므로 핵의 전하는 원자에 존재하는 모든 전자의 전하와 수치적으로 같아야 합니다. 전자 전하 계수를 문자로 표시하면 이자형(초기 요금), 그 다음 요금 i 코어는 같아야 합니다. 나는 = , 어디 원자의 전자 수와 같은 정수입니다. 근데 번호가 뭐야 ? 요금은 얼마입니까 나는 코어?

핵의 크기를 결정할 수 있게 한 Rutherford의 실험에서 원칙적으로 핵의 전하 값을 결정할 수 있습니다. 결국, 거부하는 전기장은 α -입자는 크기뿐만 아니라 핵의 전하에 따라 달라집니다. 그리고 Rutherford는 실제로 핵의 전하를 추정했습니다. Rutherford에 따르면 화학 원소 원자의 핵 전하는 상대 원자 질량의 절반과 거의 같습니다. 하지만, 기본 요금을 곱한 값 이자형, 즉

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

그러나 이상하게도, 핵의 진정한 전하는 Rutherford가 아니라 그의 기사와 보고서의 독자 중 한 명인 네덜란드 과학자 Van den Broek(1870-1926)에 의해 확립되었습니다. Van den Broek이 학력과 직업을 가진 물리학자가 아니라 변호사였기 때문에 이상합니다.

러더퍼드가 원자핵의 전하를 평가할 때 원자핵의 전하를 원자 질량과 연관시킨 이유는 무엇입니까? 사실은 1869년 D. I. Mendeleev가 화학 원소의 주기 체계를 만들 때 상대적 원자 질량이 증가하는 순서로 원소를 배열했다는 것입니다. 그리고 지난 40년 동안 모든 사람은 화학 원소의 가장 중요한 특성이 상대적이라는 사실에 익숙해졌습니다. 원자 질량그것은 한 요소를 다른 요소와 구별하는 것입니다.

한편 20세기 초 이 시기에 원소계에 어려움이 생겼다. 방사능 현상 연구에서 많은 새로운 방사성 원소가 발견되었습니다. 그리고 멘델레예프의 체계에는 그들이 설 자리가 없는 것 같았습니다. 멘델레예프의 시스템을 바꿔야 할 것 같았다. 이것은 Van den Broek이 특히 우려했던 것입니다. 몇 년 동안 그는 확장된 요소 시스템에 대한 몇 가지 옵션을 제안했는데, 여기에는 아직 발견되지 않은 안정적인 요소(D. I. Mendeleev 자신이 그 장소를 "관리"했습니다)를 위한 충분한 공간이 있을 뿐만 아니라 방사성 원소에 대해서도. Van den Broek의 마지막 버전은 1913년 초에 출판되었으며 120개소에 우라늄이 118번 셀을 차지했습니다.

같은 해인 1913년에 산란에 관한 최신 연구 결과가 발표되었습니다. α - Rutherford의 공동 작업자인 Geiger와 Marsden이 수행한 큰 각도의 입자. 이러한 결과를 분석하여 Van den Broek은 주요 발견. 그는 그 숫자가 공식에서 나는 = 화학 원소 원자의 상대 질량의 절반이 아니라 일련 번호입니다. 또한, 그의 Van den Broek, 120-local 시스템이 아니라 Mendeleev 시스템에 있는 요소의 서수입니다. Mendeleev의 시스템은 변경할 필요가 없는 것으로 나타났습니다!

Van den Broek의 아이디어에서 모든 원자는 원자핵으로 구성되며, 그 전하는 멘델레예프 시스템의 해당 요소의 일련 번호에 기본 전하를 곱한 값과 전자 수, 그 중 원자에서 요소의 일련 번호와 동일합니다. (예를 들어, 구리 원자는 29의 전하를 갖는 핵으로 구성됩니다. 이자형, 그리고 29개의 전자.) D. I. Mendeleev가 직관적으로 화학 원소를 원소의 원자 질량이 아니라 원자핵 전하의 오름차순으로 정렬했다는 것이 분명해졌습니다(비록 그는 이것에 대해 알지 못했지만). 결과적으로, 한 화학 원소는 원자 질량이 아니라 원자핵의 전하에 의해 다른 화학 원소와 다릅니다. 원자핵의 전하량은 주요 특징화학 원소. 완전히 다른 원소의 원자가 있지만 원자 질량은 동일합니다(특별한 이름인 등압선이 있습니다).

시스템에서 원소의 위치를 ​​결정하는 것이 원자 질량이 아니라는 사실은 주기율표에서도 분명합니다. 세 곳에서 원자 질량 증가 규칙이 위반됩니다. 따라서 니켈(28번)의 상대 원자 질량은 코발트(27번)보다 작고, 칼륨(19번)은 아르곤(18번), 요오드(1번)는 상대 원자 질량보다 적습니다. 53) 텔루르(52호)보다 적다.

원자핵의 전하와 원소의 서수 사이의 관계에 대한 가정은 같은 1913년에 발견된 방사성 변환에 대한 변위 규칙을 쉽게 설명했습니다(물리학 10, § 103). 실제로 핵에서 방출될 때 α - 입자, 그 전하가 2개의 기본 전하와 동일한 핵의 전하, 따라서 일련 번호(지금은 일반적으로 원자 번호라고 함)는 2단위 감소해야 합니다. 방출할 때 β -입자, 즉 음전하를 띤 전자는 한 단위 증가해야합니다. 이것이 변위 규칙에 관한 것입니다.

Van den Broek의 아이디어는 (말 그대로 같은 해에) 간접적이기는 하지만 첫 번째로 실험적인 확인을 받았습니다. 얼마 후, 많은 요소의 핵 전하를 직접 측정하여 그 정확성이 입증되었습니다. 그녀가 중요한 역할을 한 것은 분명하다. 추가 개발원자와 원자핵의 물리학.

얇은 금박(섹션 6.2 참조)을 통한 α-입자의 통과를 조사하면서 E. Rutherford는 원자가 무거운 양전하를 띤 핵과 이를 둘러싸고 있는 전자로 구성되어 있다는 결론에 도달했습니다.

핵심 원자의 중심이라고 불리는,원자의 거의 모든 질량과 양전하가 집중되어 있는 곳.

원자핵의 구성 포함된다 소립자 : 양성자 그리고 중성자 (핵자 ~에서 라틴어 단어 - 핵심). 이러한 핵의 양성자-중성자 모델은 D.D. 1932년 소련 물리학자에 의해 제안되었습니다. 이바넨코. 양성자는 양전하 e + = 1.06 10 -19 C 및 나머지 질량 엠피\u003d 1.673 10-27kg \u003d 1836 . 중성자( N)는 정지 질량을 가진 중성 입자입니다. m n= 1.675 10 -27 kg = 1839 (전자의 질량 , 0.91 10 -31kg). 무화과에. 9.1은 XX 끝의 아이디어에 따른 헬륨 원자의 구조를 보여줍니다 - 초기 XXI에.

코어 차지 같음 , 어디 이자형는 양성자의 전하이고, 청구 번호 동일 일련 번호멘델레예프의 주기율표의 화학 원소, 즉 핵의 양성자 수. 핵의 중성자의 수는 다음과 같이 표시됩니다. N. 대개 > N.

= 1 ~ = 107 – 118.

핵의 핵자 수 = + N~라고 불리는 질량수 . 같은 핵 , 하지만 다른 하지만~라고 불리는 동위원소. 커널은 동시에 다르다 , 호출된다 등압선.

핵은 중성 원자와 동일한 기호로 표시되며, 여기서 엑스화학 원소의 기호입니다. 예: 수소 = 1에는 세 개의 동위 원소가 있습니다. – protium ( = 1, N= 0), 중수소( = 1, N= 1), – 삼중수소( = 1, N= 2), 주석은 10개의 동위원소를 가지고 있는 식입니다. 동일한 화학 원소의 대부분의 동위원소는 동일한 화학 물질을 가지고 있으며 물리적 특성. 전체적으로 약 300개의 안정 동위원소와 2000개 이상의 천연 및 인공적으로 얻은 것으로 알려져 있습니다. 방사성 동위원소.

핵의 크기는 핵의 반경으로 특징지어지며, 이는 핵 경계가 흐려져 조건부 의미를 갖는다. E. Rutherford조차도 그의 실험을 분석하여 핵의 크기가 약 10-15m (원자의 크기는 10-10m)임을 보여주었습니다. 코어 반경을 계산하는 실험식은 다음과 같습니다.

, (9.1.1)

어디 아르 자형 0 = (1.3 - 1.7) 10 -15 m 이로부터 핵의 부피는 핵자의 수에 비례함을 알 수 있다.

핵 물질의 밀도는 10 17 kg/m 3 정도이며 모든 핵에 대해 일정합니다. 밀도가 가장 높은 일반 물질의 밀도를 크게 초과합니다.

양성자와 중성자는 페르미온, 왜냐하면 회전하다 ħ /2.

원자핵은 자신의 각운동량핵스핀 :

, (9.1.2)

어디 내부의(완벽한)스핀 양자수.

숫자 정수 또는 반 정수 값 0, 1/2, 1, 3/2, 2 등을 허용합니다. 커널 조차 하지만가지다 정수 스핀(단위로 ħ ) 및 통계 준수 보스아인슈타인(보손). 커널 이상한 하지만가지다 반정수 스핀(단위로 ħ ) 및 통계 준수 페르미디락(저것들. 핵은 페르미온이다).

핵 입자는 자체적인 자기 모멘트를 가지며, 이는 전체 핵의 자기 모멘트를 결정합니다. 핵의 자기 모멘트를 측정하는 단위는 핵자기 μ 독:

. (9.1.3)

여기 이자형는 전자 전하의 절대값이고, 엠피양성자의 질량이다.

핵자기 엠피/= 보어 마그네톤보다 1836.5배 작으므로 다음과 같이 됩니다. 원자의 자기적 성질이 결정된다 자기 특성전자 .

핵의 스핀과 자기 모멘트 사이에는 다음과 같은 관계가 있습니다.

, (9.1.4)

어디서 γ 독 - 핵 회전자비.

중성자는 음의 자기 모멘트 μ N≈ – 1.913μ 독은 중성자 스핀의 방향과 자기 모멘트가 반대이기 때문입니다. 양성자의 자기 모멘트는 양수이며 μ와 같습니다. 아르 자형≈ 2.793μ 독. 그 방향은 양성자 스핀의 방향과 일치합니다.

핵에 대한 양성자의 전하 분포는 일반적으로 비대칭입니다. 구형 대칭에서 이 분포의 편차 측정은 다음과 같습니다. 핵의 사중극자 전기모멘트 . 전하 밀도가 모든 곳에서 동일하다고 가정하면 핵의 모양에 의해서만 결정된다. 따라서 회전 타원체의 경우

, (9.1.5)

어디 는 회전 방향을 따른 타원체의 반축이고, - 수직 방향의 축. 스핀 방향을 따라 늘어진 핵의 경우, > 그리고 > 0. 이 방향으로 편원핵의 경우, < 그리고 < 0. Для сферического распределения заряда в ядре = 그리고 = 0. 이것은 스핀이 0인 핵에 해당되거나 ħ /2.

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구조 원자- 이것은 "D.I. Mendeleev의 화학 원소 주기율표" 표를 사용하는 지식을 기반으로 하는 화학 과정의 기본 주제 중 하나입니다. 이들은 특정 법률에 따라 분류 및 위치된 화학 원소일 뿐만 아니라 구조에 관한 정보를 저장하는 창고이기도 합니다. 원자. 이 고유한 참조 자료를 읽을 때의 특성을 알면 원자에 대한 완전한 품질 및 정량적 대조를 제공하는 것이 가능합니다.

필요할 것이예요

  • 테이블 D.I. 멘델레예프

지침

1. D.I. Mendeleev의 테이블에서는 다층 아파트 건물에서와 같이 화학 원소가 "살아"있으며 모두 자신의 아파트를 차지합니다. 따라서 각 요소에는 표에 표시된 특정 일련 번호가 있습니다. 화학 원소의 번호 매기기는 왼쪽에서 오른쪽으로, 위쪽에서 시작합니다. 표에서 가로 행을 마침표라고 하고 세로 열을 그룹이라고 합니다. 이는 그룹 또는 기간의 수로 일부 매개변수에 데이터 정렬을 제공할 수도 있기 때문에 중요합니다. 원자 .

2. 원자는 화학적으로 나눌 수 없는 입자이지만 동시에 양성자(올바르게 하전된 입자), 전자(음으로 하전된 입자) 및 중성자(중성 입자)를 포함할 수 있는 더 작은 결합 부분으로 구성됩니다. 대부분 원자전자가 회전하는 핵(양성자와 중성자로 인해)에 집중되어 있습니다. 집합체에서 원자는 전기적으로 중성입니다. 요금음수와 일치하므로 양성자와 전자의 수는 동일합니다. 적절한 핵 전하 원자양성자를 희생시키면서 발생합니다.

3. 화학 원소의 일련 번호는 핵의 전하와 양적으로 일치한다는 것을 기억해야합니다 원자. 따라서 핵의 전하를 결정하기 위해서는 원자이 화학 원소가 몇 번째 아래에 있는지 확인해야 합니다.

4. 예제 #1. 핵 전하 결정 원자탄소(C). 우리는 D.I. Mendeleev의 표에 초점을 맞춰 화학 원소 탄소를 탐구하기 시작합니다. 탄소는 "아파트" 번호 6에 있습니다. 결과적으로 핵에 있는 6개의 양성자(정확하게 하전된 입자)로 인해 +6의 핵 전하를 가집니다. 원자가 전기적으로 중성이라는 점을 고려하면 전자도 6개 있다는 뜻입니다.

5. 예제 #2. 핵전하 결정 원자알루미늄(알루미늄). 알루미늄에는 일련 번호가 있습니다-No. 13. 결과적으로 핵의 전하 원자알루미늄 +13(13개의 양성자 때문에). 또한 13개의 전자가 있을 것입니다.

6. 예제 #3. 핵전하 결정 원자은(은). 은에는 일련 번호가 있습니다-No. 47. 따라서 핵의 전하 원자은 + 47(47개의 양성자 때문에). 전자도 47개 있습니다.

화학 원소의 원자는 다음으로 구성됩니다. 및 전자 쉘. 핵은 원자의 거의 모든 질량이 집중되어 있는 원자의 중심 부분입니다. 전자 껍질과 달리 핵은 올바른 요금 .

필요할 것이예요

  • 화학 원소의 원자 번호, 모즐리의 법칙

지침

1. 원자의 핵은 양성자와 중성자의 2가지 유형의 입자로 구성됩니다. 중성자는 전기적으로 중성인 입자, 즉 전기적 요금 . 양성자는 양전하를 띤 입자와 전기적 요금+1입니다.

2. 따라서, 요금 양성자의 수와 같습니다. 차례로, 핵의 양성자 수는 화학 원소의 핵 수와 같습니다. 예를 들어, 수소의 핵 번호는 1입니다. 즉, 수소의 핵은 하나의 양성자로 구성되며 요금+1. 나트륨의 핵수는 11이고, 요금그의 +11과 같습니다.

3. 알파 붕괴에서 알파 입자( 헬륨 원자). 따라서 알파 붕괴를 겪은 핵의 양성자 수도 2로 감소합니다. 베타 붕괴는 3에서 발생할 수 있습니다. 다른 유형. 베타-마이너스 붕괴의 경우 중성자는 전자와 반중성미자를 방출하여 양성자로 변합니다. 그 다음에 요금 베타 플러스 붕괴의 경우 양성자는 중성자, 양전자, 중성미자로 변하고, 요금 1씩 감소합니다.전자 캡처의 경우 요금 도 1씩 감소합니다.

4. 요금 원자의 특성 복사 스펙트럼 라인의 주파수에서 결정할 수도 있습니다. Moseley의 법칙에 따르면: sqrt(v/R) = (Z-S)/n, 여기서 v는 특성 방사선의 스펙트럼 주파수, R은 연속적인 리드버그, S는 연속적인 스크리닝, n은 주요 양자수입니다. Z = n*제곱(v/r)+s.

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원자는 화학적 특성을 지닌 전체 원소의 가장 작은 입자입니다. 원자의 존재와 구조는 고대부터 논의와 이해의 주제였습니다. 원자의 구조가 Clear System의 구조와 유사하다는 것이 발견되었습니다. 중심에는 상당한 공간을 차지하지만 그 자체로 대략 전체 질량에 초점을 맞추는 핵이 있습니다. "행성"은 그 주위를 회전합니다 - 음수를 운반하는 전자 요금. 전하를 어떻게 감지할 수 있습니까? 원자?

지침

1. 모든 원자는 전기적으로 중성입니다. 그러나 전자가 음수를 운반한다는 사실로부터 요금, 그들은 반대 전하로 균형을 이루어야 합니다. 그리고 있습니다. 긍정적인 요금원자핵에 위치한 양성자라고 불리는 입자를 운반합니다. 양성자는 전자보다 훨씬 더 부피가 크며 무게는 전자 1836개나 됩니다!

2. 가장 원시적인 경우는 주기율표의 첫 번째 원소의 수소 원자입니다. 표를 보면 그것이 첫 번째 숫자 아래의 자리를 차지하고 있고 그 핵이 예외적인 양성자로 구성되어 있고 그 주위에서 예외적인 전자가 회전한다는 것을 확인할 수 있습니다. 이에 따라 요금이 부과됩니다. 수소 원자는 +1입니다.

3. 다른 원소의 핵은 양성자뿐만 아니라 소위 "중성자"로도 구성됩니다. 이름 자체에서 쉽게 이해할 수 있듯이 중성자는 음전하도 정확하지도 않은 전하를 전혀 전달하지 않습니다. 따라서 핵에 얼마나 많은 중성자가 포함되어 있더라도 기억하십시오. , 그들은 질량에만 영향을 미치고 전하에는 영향을 미치지 않습니다.

4. 따라서 양전하의 크기는 원자는 얼마나 많은 양성자를 포함하고 있는지에 달려 있습니다. 그러나 더 자세히 지적했듯이 원자는 전기적으로 중성이므로 원자핵은 전자가 주위를 도는 만큼의 양성자를 포함해야 합니다. . 양성자의 수는 주기율표에 있는 원소의 일련번호에 의해 결정됩니다.

5. 몇 가지 요소를 고려하십시오. 유명하고 긴급하게 필요한 산소가 8번의 "세포"에 있다고 가정해 봅시다. 결과적으로 그 핵에는 8개의 양성자가 포함되어 있고 전하 +8이 됩니다. 강철은 26번의 "셀"을 차지하므로 전하가 있습니다. +26. 그리고 괜찮은 금속(일련 번호 79의 금)은 정확히 같은 요금을 가집니다. (79), + 기호 포함. 따라서 산소 원자에는 8개의 전자가 있고, 철 원자에는 26개, 금 원자에는 79개가 있습니다.

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일반적인 조건원자는 전기적으로 중성입니다. 이 경우 양성자와 중성자로 구성된 원자핵은 양전하를 띠고 전자는 음전하를 띤다. 전자가 과도하거나 부족하면 원자가 이온으로 바뀝니다.

지침

1. 모든 화학 원소에는 고유한 핵 전하가 있습니다. 주기율표에서 원소의 수를 결정하는 것은 전하입니다. 따라서 수소의 핵은 +1, 헬륨 +2, 리튬 +3, 베릴륨 +4 등의 전하를 띠고 있습니다. 따라서 우리가 원소를 유지하면 주기율표에서 원자핵의 전하를 결정할 수 있습니다.

2. 일반적인 조건에서 원자는 전기적으로 중성이라는 사실에서 전자의 수는 원자핵의 전하에 해당합니다. 전자의 음전하는 핵의 양전하로 보상됩니다. 정전기력은 전자 구름을 원자 근처에 유지하여 안정성을 보장합니다.

3. 특정 조건의 영향으로 원자에서 전자를 제거하거나 추가 전자를 부착할 수 있습니다. 원자에서 전자를 빼면 원자는 양이온이 됩니다. 이것은 적절하게 하전된 이온입니다. 과도한 수의 전자로 원자는 음이온이 됩니다. 즉, 음으로 하전된 이온입니다.

4. 화학적 화합물은 본질적으로 분자 또는 이온일 수 있습니다. 분자는 또한 전기적으로 중성이며 이온은 특정 전하를 띠고 있습니다. 따라서 암모니아 분자 NH3는 중성이지만 암모늄 이온 NH4 +는 올바르게 충전됩니다. 암모니아 분자의 원자 간의 결합은 교환 유형에 의해 형성된 공유 결합입니다. 네 번째 수소 원자는 공여체-수용체 메커니즘에 따라 연결되며, 이것도 공유 결합입니다. 암모니아가 산성 용액과 반응하면 암모늄이 형성됩니다.

5. 이해해야 할 주요 사항은 요소의 핵 전하가 화학적 환생에 의존하지 않는다는 것입니다. 얼마나 많은 전자를 추가하거나 제거하더라도 핵의 전하는 동일하게 유지됩니다. 예를 들어, O 원자, O- 음이온 및 O+ 양이온은 동일한 핵 전하 +8을 특징으로 합니다. 이 경우 원자는 8개의 전자, 음이온 9개, 양이온 - 7개를 갖습니다. 핵 자체는 핵 변태를 통해서만 변경할 수 있습니다.

6. 특히 빈번한 유형의 핵 반응은 자연 환경에서 발생할 수 있는 방사성 붕괴입니다. 자연에서 그러한 붕괴를 겪는 원소의 핵 질량은 대괄호로 묶입니다. 이것은 질량수가 일정하지 않고 시간이 지남에 따라 변한다는 것을 의미합니다.

원소 주기율표에서 D.I. Mendeleev 은의 일련 번호는 47이고 명칭은 "Ag"(argentum)입니다. 이 금속의 이름은 "하얀", "빛나는"을 의미하는 라틴어 "argos"에서 유래했을 수 있습니다.

지침

1. 은은 기원전 4천년에 이미 사회에 알려졌습니다. 고대 이집트에서는 "화이트 골드"라고도 불렸습니다. 이 값비싼 금속은 천연 형태와 황화물과 같은 화합물 형태로 자연에서 발견됩니다. 은 덩어리는 무게가 크며 종종 금, 수은, 구리, 백금, 안티몬 및 비스무트의 불순물을 포함합니다.

2. 은의 화학적 성질 은은 전이금속군에 속하며 금속의 모든 성질을 가지고 있다. 그러나 은의 화학적 활성은 낮습니다. 전기 화학적 일련의 금속 전압에서 수소 오른쪽, 대략 맨 끝에 위치합니다. 화합물에서 은은 가장 자주 +1의 산화 상태를 나타냅니다.

3. 일반적인 조건에서 은은 산소, 수소, 질소, 탄소, 규소와 반응하지 않지만 황과 상호작용하여 황화은(2Ag+S=Ag2S)을 형성합니다. 가열되면 은은 할로겐과 상호작용합니다: 2Ag+Cl2=2AgCl?.

4. 가용성 질산은 AgNO3는 용액 내 할로겐화물 이온의 우수한 품질 측정에 사용됩니다. - (Cl-), (Br-), (I-): (Ag+)+(Hal-)=AgHal? 예를 들어, 염소 음이온과 상호 작용할 때 은은 불용성 백색 침전물 AgClα를 생성합니다.

5. 은제품이 공기 중에서 변색되는 이유 은제품이 점차 어두워지는 이유는 은이 공기 중에 함유된 황화수소와 반응하기 때문입니다. 그 결과, 금속 표면에 Ag2S막이 형성된다: 4Ag+2H2S+O2=2Ag2S+2H2O.

6. 은은 산과 어떻게 상호 작용합니까?은은 구리와 마찬가지로 묽은 염산 및 황산과 상호 작용하지 않습니다. 왜냐하면 활성이 낮은 금속이고 수소를 치환할 수 없기 때문입니다. 산화성 산, 질산 및 농축 황산, 은 용해: 2Ag+2H2SO4(농축)=Ag2SO4+SO2?+2H2O; Ag+2HNO3(농축)=AgNO3+NO2?+H2O; 3Ag + 4HNO3 (razb.) \u003d 3AgNO3 + NO?+ 2H2O.

7. 질산은 용액에 알칼리를 첨가하면 산화은 Ag2O의 어두운 밤 침전물이 얻어진다: 2AgNO3+2NaOH=Ag2O?+2NaNO3+H2O.

8. 1가 구리 화합물과 마찬가지로 불용성 AgCl 및 Ag2O 침전물은 암모니아 용액에 용해되어 복잡한 화합물을 생성할 수 있습니다. AgCl + 2NH3 = Cl; Ag2O+4NH3+H2O=2OH. 후자의 연결은 종종 다음에서 사용됩니다. 유기화학"실버 미러"반응에서 - 알데히드 그룹에 대한 좋은 반응.

탄소는 주기율표에서 기호 C가 있는 화학 원소 중 하나로 일련 번호는 6이고 핵질량은 12.0107g/mol, 원자 반지름은 91pm입니다. 탄소는 처음에 원소에 "탄소"라는 이름을 부여한 후 현재의 이름으로 변형시킨 러시아 화학자에게 그 이름을 붙였습니다.

지침

1. 탄소는 대장장이가 금속 제련에 사용했던 고대부터 산업에서 사용되었습니다. 잘 알려진 두 동소 변형화학 원소 - 보석 및 산업 분야에서 사용되는 다이아몬드, 최근에 발견된 흑연 노벨상. Antoine Lavoisier조차도 소위 순수 석탄으로 첫 번째 기술을 수행 한 후 Guiton de Morvo, Lavoisier 자신, Berthollet 및 Fourcroix와 같은 과학자 그룹이 그 속성을 부분적으로 연구했습니다. 화학 명명법".

2. 처음으로 인 증기를 뜨거운 분필 위에 통과시키고 탄소와 함께 인산 칼슘을받은 영국 테넌트에 의해 유리 탄소가 나왔습니다. 영국 스태프 프랑스인 Guiton de Morvo의 기술을 이어갔습니다. 그는 다이아몬드를 조심스럽게 가열하여 결국 흑연으로, 나중에는 탄산으로 바꿨습니다.

3. 탄소는 형성으로 인해 매우 다양한 물리적 특성을 가지고 있습니다. 화학 접착제 다른 유형. 이 화학 원소는 성층권의 하층에서 지속적으로 형성되며 그 특성으로 인해 탄소가 1950년대 이후 원자력 발전소와 핵 수소 폭탄에 자리를 잡았다는 것이 더 잘 알려져 있습니다.

4. 물리학자들은 탄소의 여러 형태 또는 구조를 구별합니다: 4각형, 삼각형 및 대각선. 또한 다이아몬드, 그래핀, 흑연, 카빈, 론스달라이트, 나노다이아몬드, 풀러렌, 풀러라이트, 탄소 섬유, 나노섬유 및 나노튜브와 같은 여러 결정 변형이 있습니다. 비정질 탄소에는 활성 및 , 화석탄 또는 무연탄, 무연탄 또는 석유 코크스, 유리질 탄소, 카본 블랙, 카본 블랙 및 탄소 나노필름. 물리학자들은 또한 아스트랄렌, 디카본 및 탄소 나노콘과 같은 colaster 변형을 공유합니다.

5. 탄소는 극한의 온도가 없을 때 매우 불활성이며 상한 임계값에 도달하면 다른 화학 원소와 결합할 가능성이 훨씬 높아 가장 강력한 환원 특성을 나타냅니다.

6. 아마도 특히 유명한 탄소 사용은 연필 산업에서 찰흙과 혼합되어 덜 부서지게 만듭니다. 그것은 또한 무거운 높은 또는 저온, 융점이 높기 때문에 탄소로부터 금속을 붓는 강한 도가니를 만들 수 있습니다. 흑연도 매력적인 전도성 전기, 전자 제품에서의 사용에 대한 큰 전망을 제공합니다.

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메모!
D.I. Mendeleev의 표에서 전체 화학 원소에 대해 하나의 셀에 두 개의 숫자 값이 표시됩니다. 원자 번호와 요소의 상대 핵 질량을 혼동하지 마십시오.

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