ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Электронная теория строения атома. Атом как сложная система из "Химия для техникумов Издание 5" Ряд выдающихся открытий в области физики конца XIX и начала XX вв. опроверг суждение об атоме как о неделимой частице. По современным воззрениям, атом каждого элемента состоит из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов, вращающихся вокруг ядра и образующих его оболочку. [c.30] Ядро атома. Современную теорию строения атомных ядер, называемую протонно-нейтронной, разработал в 1932 г. Д. Д. Иваненко. Согласно этой теории ядра атомов состоят из протонов и нейтронов. Протоном называют положительно заряженную частицу с массой, равной приблизительно 1 углеродной единице. Величина заряда протона 1. Нейтрон — нейтральная частица, масса которой также равна приблизительно 1 углеродной единице. Часто протон и нейтрон объединяют под общим названием — нуклон. Практически вся масса атома заключена в его ядре, так как масса электронов ничтожно мала. [c.30] Целое число, которое округленно выражает массу ядра атома эле.иента в углеродных единицах, получило название массового числа ядра. [c.30] Массовое число показывает общее количество нуклонов (то сть суммарное число протонов и нейтронов), содержащихся в атомном ядре данного элемента. Например, массовое число ядра атома натрия 23, так как атомное ядро натрия состоит из 23 нуклонов. [c.31] занимаемый атомным ядром, составляет в среднем 10-13 часть объема всего атома. Плотность атомных ядер чрезвычайно велика. Вычислено, что масса 1 см атомных ядер равна 116 млн-т. [c.31] Между протонами и нейтронами, входящими в состав ядра, действуют особые ядерные силы притяжения. Величина их превосходит силы отталкивания. Однако внутриядерные силы притяжения действуют только на ничтожно малых расстояниях порядка сж. С увеличением расстояния между частицами, входящими в состав атомного ядра, ядерные силы притяжения очень быстро убывают. [c.31] Оболочка атомного ядра. Электронейтральность атома. Электроны, составляющие оболочку ядра, вращаются вокруг него на разных энергетических уровнях (на разных орбитах). Электрон — отрицательно заряженная частичка, масса которой ничтожно мала (составляет 7вз7 часть массы атома водорода). Заряд электрона есть наименьшее известное в настоящее время количество электричества. [c.31] Положительный заряд ядра численно равен сумме отрицательных зарядов окружающих ядро электронов, поэтому атом в целом электронейтрален. Если заряд электрона принять за единицу электрических зарядов, то заряд ядра, выраженный в этих единицах, будет целым числом, равным числу окружающих ядро электронов. [c.31] Величину положительного заряда ядра атома элемента определяют опытным путем. Наименьшее ее значение, равное единице, получено для водорода. Следовательно, вокруг ядра атома водорода вращается один электрон. Определены заряды ядер атомов и других элементов. Так, величина положительного заряда ядра атома магния 12 следовательно, вокруг его ядра вращается 12 электронов. Величина положительного заряда ядра атома фосфора 15 следовательно, вокруг его ядра вращается 15 электронов. [c.32] Движение электронов, составляющих оболочку атомов, непрерывно. Электроны вращаются в атоме на различных расстояниях от ядра. Они как бы образуют несколько слоев, составляющих в целом всю оболочку атома. Каждый слой заполнен определенным числом электронов. [c.32] Электроны одного слоя характеризуются почти одинаковым запасом энергии. Поэтому говорят, что они находятся на одинаковых энергетических уровнях. Распределение электронов по отдельным слоям (уровням) в оболочке атома подчиняется следующей закономерности наибольшее число электронов, которое может заполнить каждый слой, равно 2л , где п — но , овый номер слоя, считая от ядра. Таким образом, в первом слое, ближайшем к ядру, у атомов всех элементов (кроме водорода) находится два электрона (2x1 = 2). В следующем, втором, слое наибольшее число электрогюв может составлять 8(2 X 2 = 8). Третий слой может содержать не более 18 электронов (2 X 3 =18) и т. д. Число электронов в наружном слое атомов всех элементов не может превышать восьми. [c.32] Пример. Распределение электронов по слоям в атоме хлора (заряд ядра 17) таково в первом слое 2, во втором слое 8, в третьем, наружном, 7. Таким образом, вокруг ядра атома хлора вращается 17 электронов. [c.32] Строение атомов элементов принято изображать схематически. На схеме, дающей представление о послойном распределении электронов, электронные слои изображают в виде концентрических окружностей. Электроны, заполняющие слои, представлены маленькими кружками. Ядро изображают в центре схемы атома точкой. [c.32] На рис. 1 приведены схемы строения атомов элементов, имеющих заряд ядра от 3 до 18. [c.32] Ионы обозначают теми же символами, что и соответствующие атомы, с указанием справа вверху величины и знака заряда. [c.33] А1 = А1 + + Зе (АР —положительно заряженный иои алюминия). [c.33] Подобные уравнения, изображающие процесс образования ионов из атомов, называются электронно-ионными. [c.34] имеющие в наружном слое менее 4 электронов (исключая водород), только теряют электроны. Такими атомами являются атомы металлов. Атомы неметаллов, наружный слой которых содержит редко 4, а чаще более 4 электронов, легче присоединяют электроны. [c.34] Теория строения атома дала возможность объяснить причину взаимодействия атомов, т. е. образования химических соединений. [c.34] Известно, что атомы всех инертных газов, кроме гелия, имеют в наружном слое 8 электронов, а у атома гелия всю оболочку заполняют 2 электрона. Эти газы названы инертными потому, что почти не вступают в реакции. Отсутствие химической активности у инертных газов теория строения атомов объясняет особой устойчивостью наружных слоев их атомов. [c.34] Вернуться к основной статье