Вопрос 20. Строение атома: ядро и электронная оболочка. Изотопы.

1833г. – У. Крукс – котодные лучи (лучи, образовывающиеся при прохождении заряда по трубке).

1891г. – Дж. Стоуни – предложил назвать котодные лучи электронами.

1897г. – Томпсон и Вихерт – доказали существование электрона и опр. отношение его заряда к его массе.

1886г. – Е.Гольтштейн – доказал существование пол. зарядов в атоме.

Самые элементарные частицы с положительными зарядами называются протонами.

1917г. – Р.Э. Милликен – измерил заряд электрона.

Е = 1,60*10 в -19 степени

M(e) = 0.91*10 в -24 степени

M(протона) = 1,67*10 в -24 степени

1895 г. – В. Рентген – открыл новый вид излучения с высокой проник. Способностью.

1898г. – А.Беккерель, П.Кюри и Складовские-Кюри – открыли излучение.

1899-1900гг. – Э.Резерфорд – неоднородность радиоактивных лучей.

На основе многочисленных разрозненных экспериментальных данных стало необходимо рассматривать атом как сложное образование, построенное из противоположно заряженных частиц.

Современное представление об атоме.

Атом представляет собой сложную систему, находящуюся в движении и взаимодействии элементарных частиц.

Каждый атом состоит из 2 областей, несущих противоположные заряды.

Заряд области, где сосредоточена вся масса атома, считают положительным, а называют ядром атома. На некотором расстоянии от ядра располагаются области с отрицательным зарядом. Это электронные орбитали (области с наибольшей вероятностью нахождения электрона).

Ядро атомов состоит из 2 видов элементарных частиц – протонов и нейронов.

Протон

Заряд

1,602*10 в -19 степени Кл (+1)

Масса

1673*10 в -27 степени кг (1)

Нейтрон

Заряд

0

Масса

1,675*10 в -27 степени (1)

Электрон

Заряд

1,602*10 в -19 (-1)

Масса

3,109*10 В -31 степени

Основными характеристиками атома являются:

1)число протонов равно порядковому номеру элемента в периодической системе

2)заряд ядра атома = N(p) = N(эл.) заряд ядра атома определяет число протонов в нем, т.е. равен порядковому номеру в таблице

3)массовое чсло Ar

Определяется суммой протонов и нейтронов в ядре атома.

Ar = N(p)+N(n)

4) число электронов в атоме N(э)=N(n)=N порядкового номера равно числу протонов, значит, равно порядковому номеру элемента в периодической таблице

5) Атом – электронейтральная система (не имеет заряда).

Химическим элементом называют определенные виды атома с постоянным зарядом ядра. Атомы одного химического элемента могут содержать разное количество нейтронов. При этом они отличаются по массе, но имеют одинаковый заряд ядра.

Изотопами называют разновидности атомов химического элемента, отличающиеся числом нейтронов в ядре.

При вычислении относительной атомной массы химических элементов учитывают распространение в природе всех стабильных изотопов

D – дейтерий

T – тритий

H – протид

Поведение электрона в атоме

Атом может существовать, не изменяя своей энергии, только в определенных состояниях. Переход из одного состояния в другое происходит с выделением или поглощением порции энергии.

При переходе из одного состояния в другое атом выделяет энергию, пропорциональную энергии Кванта. В атоме существуют энергетические уровни, на которых находится электрон, и он может занимать только эти уровни.

Должен быть только один энергетический уровень с мин. энергией, при переходе с которого на вышестоящие уровни энергия выделяется. Совокупность электронов на данном энергетическом уровне называется электронным слоем.

Электрон обладает как свойствами частицы, так и свойствами электрической волны.

1927г. – Гейзенберг – сформулирован принцип неопределенности: невозможно одновременно точно определить и положение, и скорость движения электронов.

Для описания состояния электрона в атоме предложена вероятностная модель электронного облака. Область атомного пространства, в которой вероятность нахождения электрона максимальна, называется атомной орбиталью.

Таким образом электроны в атомных располагаются на определенных энергетических уровнях электронными слоями. Атомные орбитали одного энергетического уровня, кроме 1, различаются по форме, поэтому электроны внутри главного электронного слоя располагаются на различных энергетических подуровнях.

Различают s-подуровни; р – подуровни; d – подуровни; f – подуровни.

Билет 21. Периодический закон.

Периодический закон – это свойства элементов и их соединений находится в периодической зависимости от величины заряда ядра их атома.

В марте 1869 года русский химик Дмитрий Иванович Менделеев представил Русскому химическому обществу сообщение об открытии им Периодического закона химических элементов[6]. В том же году вышло первое издание менделеевского учебника «Основы химии», в котором была приведена его периодическая таблица. В ноябре 1870 года он доложил РХО статью «Естественная система элементов и применение её к указанию свойств неоткрытых элементов», в которой Менделеев впервые употребил термин «периодический закон» и указал на существование нескольких не открытых ещё элементов.

В 1871 году в итоговой статье «Периодическая законность химических элементов» Менделеев дал формулировку Периодического закона.

Дми́трий Ива́нович Менделе́ев - русский учёный-энциклопедист, общественный деятель. Химик, физикохимик, физик, метролог, экономист, технолог, геолог, метеоролог, педагог, воздухоплаватель, приборостроитель. Профессор Санкт-Петербургского университета; член-корреспондент по разряду «физический» Императорской Санкт-Петербургской Академии наук. Среди наиболее известных открытий — периодический закон химических элементов, один из фундаментальных законов мироздания, неотъемлемый для всего естествознания.

№ периода – равен № внешнего электрического слоя атома, в этом заключается физический смысл № периода.

№ группы – равен числу электронов на внешнем электронном слое атомов(для элементов главных подгрупп), кроме гелия и высшей валентности элементов(кроме гелия, азота, кислорода, неона) в этом заключается физический смысл № группы

Порядковый № - равен заряду ядра атомов, то есть количеству протонов.

22. Ответ. Структура периодической системы. Изменение свойств химических элементов и их соединений в периоде и группе периодический системы.

Таблица Менделеева разделяется на периоды:

В 1 периоде 2 элемента

Во 2 и 3 по 8

В 4 и 5 по 18

В 6 и 7 по 32

Первые 3 периода называются малыми и состоят из 1 ряда;

С 4 по 7 большие, состоят из 2 рядов.

Номер периода равен номеру внешнего электронного слоя атома.

Самая распространенная форма периодического закона – таблица, состоящая из 8 групп, 7 периодов, семейства лантаноидов и актиноидов. Группы состоят из главнои (А) и побочной (B) подгрупп. Каждый химический элемент имеет порядковый номер.

Он равен заряду ядра атомов элементов (числу протонов).

Периодом наз. Горизонтальная последовательность, начиная с щелочных металлов и заканчивая элементом 8А группы – благородным газом.