ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Атомы из "Строение вещества" Число электронов в нейтральных атомах равно положительному заряду ядра (выраженному в единицах элементарного заряда) заряд ядра равен по величине и противоположен по знаку сумме зарядов электронов. При удалении одного или нескольких электронов от атома образуется положительный ион, при присоединении электрона — отрицательный ион. [c.5] Число электронов в атоме, а следовательно, положительный заряд ядра определяет поведение атомов в химических реакциях. [c.5] Химический элемент — это совокупность атомов с одинаковым зарядом ддра. Заряд ядра определяет положение элемента в периодической системе Д. И. Менделеева п о-рядковый номер элемента в периодической системе равен заряду ядра атома элемента (выраженному в единицах элементарного электрического заряда). [c.6] Идея о том, что все тела состоят из предельно малых и далее неделимых часгиц — атомов, широко обсуждалась еще до нашей эры древнегреческими философами. Современное представление об атомах как мельчайших частицах химических элементов, способных связываться в более крупные частицы — молекулы, из которых состоят вещества, было впервые высказано М. В. Ломоносовым в 1741 г. в работе Элементы математической химии эти взгляды он пропагандировал на протяжении всей своей научной деятельности. Современники не обратили должного внимания на работы М. В. Ломоносова, хотя они были опубликованы в изданиях Петербургской Академии наук, получаемых всеми крупными библиотеками того времени. В начале XIX в. Дальтон (Англия) использовал менее совершенные представления об атомно-молекулярном строении вещества (в частности, в отличие от М. В. Ломоносова он не допускал возможности образования молекул из одинаковых атомов) для объяснения соотношений, в которых вещества вступают в реакции друг с другом (эти данные во времена М. В. Ломоносова не были известны). Дальтон ввел представление об относительных массах атомов (атомных весах) и указал на необходимость точного определения этих величин. Работы Дальтона спустя несколько лет после их опубликования привлекли внимание большого числа исследователей с этого времени началось широкое использование атомно-молекулярных предстаблений в химии и физике. [c.6] Таково же число молекул в грамм-молекуле любого индивидуального вещества. Эта величина, выражающая отношение массы грамма к 1/(2 массы атома является одной из наиболее важных в химии и физике универсальных постоянных-, она не зависит от природы вещества и его агрегатного состояния. [c.6] Число Авогадро может быть найдено различными, совершенно независимыми друг от друга способами, которых в настоящее время известно около 60. Мы разберем два из них — один из наиболее наглядных и один из наиболее точных. [c.6] Точное определение заряда электрона было впервые осуществлено в 1909—1914 гг. Милликеном (США). [c.7] Милликен обнаружил, что заряды капель всегда бывают кратными некоторой величине е заряд, меньший е, не наблюдается. Это можно было объяснить тем, что капля может захватывать один, два и т. д. электрона (или иона), но никогда не присоединяет-долю электрона, так как электрон неделим. Отсюда наименьший заряд капли — это заряд электрона. [c.8] Проделав большое число измерений заряда электрона, Милликен получил значение е 4,77 Ю эл.-ст. ед. [c.8] Таково значение этой чрезвычайно важной для физики и химии постоянной. С ее помощью можно найти, в частности, и число Авогадро. [c.8] Из того факта, то число Авогадро очень велико, вытекают два важных для химика положения.. [c.9] Если мы разделим объем, занимаемый грамм-атомом простого вещества в твердом состоянии, на число Авогадро, то найдем объем и, приходящийся на 1 атом. Приближенно можно рассматривать атом как щар, вписанный в куб объемом и. Поскольку в твердых телах атомы находйся достаточо близко друг к другу, такое приближение не даст очень-больщой ошибки. Тогда диаметр атома можно найти, если извлечь кубический корень из объема, приходящегося на 1 атом. Произведем такой расчет для атома меди. [c.9] Следовательно, радиус атома меди составляет приблизительно 1,14Х ХЮ- см. [c.9] Для точного расчета размеров атомов необходимо знать их расположение в кристаллах твердых веществ. Эти сведения дает метод рентгеноструктурного анализа (см. стр. 249—253). Проведенные этим методом исследования показали, что у большинства металлов, в том числе и у меди, расположение атомов такое же, как при плотнейшей упаковке шаров (подробнее см. стр. 256—257). В плотнейшей упаковке шаров объем шаров составляет 74% от объема всего занимаемого ими пространства. Имея эти данные, легко найти точное значение радиуса атома меди в кристалле. Произведем этот расчет. [c.10] Как видно, точное значение радиуса атома меди в кристалле не очень сильно отличается от найденной перед этим приблизительной величины. [c.10] Нужно отметить, что резкой границы между атомом и окружающим его пространством нет (это обстоятельство будет еще подробно рассматриваться в дальнейшем). Поэтому определенный размер атома можно указать лишь условно. Здесь, говоря о размерах атомов, мы имеем в виду их радиусы в кристаллах простых веществ радиусом атома при этом считается половина расстояния между ядрами соседних атомов. [c.10] Радиусы всех атомов имеют один и тот же порядок величины 10 см. Поэтому в теории строения вещества удобно пользоваться единицей измерения, равной 10 см эта единица называется ангстрем и обозначается бувой А. Следовательно гси = 1,28 А. [c.10] Величина заряда электрона определяется при помощи метода, который был рассмотрен на стр. 7—8. Зная величины е т и е, можно вычислить массу электрона оказалось, что = 0,91095 10 г. [c.10] Мы видим, что масса электрона весьма ма ] 1 по сравнению с массой легчайшего атома. Таким образом, ясно, что почти вся масса атома сосредоточена в его ядре. Ядро очень мало если атом имеет размер порядка 10 см., то радиусы атомных ядер находятся в пределах 10 — 10 см. Будучи заряженными частицами, ядро и электроны создают вокруг себя электрические поля, которые заполняют пространство внутри атома и простираются за его пределы . Поле , Шкала. [c.11] Ядра атомов состоят из двух видов элементарных частиц — протонов и нейтронов, представление о таком строении ядра было впервые высказано и обосновано в 1932 г. Д. Д. Иваненко и Е. И. Гапоном (СССР) и Гейзенбергом (Германия). Протон — ядро атома легкого изотопа водорода Н — имеет положительный заряд, равный по абсолютной величине заряду электрона нейтрон — незаряженная частица. Массы протона и нейтрона почти одинаковы и близки к единице атомного веса. Они больше массы электрона соответственно в 1836,12 и 1838,65 раз. Заряд ядра определяется числом находяш,ихся в нем протонов сумма числа протонов 2 и нейтронов N массовое число А А = 2 -Ь /V. [c.11] Вернуться к основной статье