Atomlar nedir? Atomun yapısı hakkında temel bilgiler: özellikleri, özellikleri ve formülü

Herhangi bir nesneyi alın, en azından bir kaşık. Onu yere bırakın - sakince yatıyor, hareket etmiyor. Dokun ona; soğuk, hareketsiz metal.

Ancak gerçekte, etrafımızdaki her şey gibi bir kaşık da aralarında büyük boşluklar bulunan küçük parçacıklardan, atomlardan oluşur. Parçacıklar sürekli sallanıyor ve salınıyor.

Eğer içindeki atomlar serbestçe dizilmişse ve sürekli hareket ediyorsa kaşık neden serttir? Gerçek şu ki, özel kuvvetler tarafından birbirlerine sıkı sıkıya bağlılar. Ve aralarındaki boşluklar, atomların kendisinden çok daha büyük olmasına rağmen hala ihmal edilebilir düzeydedir ve biz onları fark edemeyiz.

Atomlar farklıdır; doğada 92 çeşit atom vardır. Dünyadaki her şey, tıpkı 32 harften olduğu gibi, Rus dilinin tüm kelimeleri gibi onlardan inşa edilmiştir. Bilim insanları yapay olarak kendi bünyelerinde 12 çeşit atom daha yarattılar.

İnsanlar atomun varlığını uzun zamandır biliyorlardı. İki bin yıldan fazla bir süre önce, tüm dünyanın küçük parçacıklardan oluştuğuna inanan büyük bilim adamı Demokritos, antik Yunanistan'da yaşıyordu. Onlara Yunanca'da "bölünmez" anlamına gelen "atomos" adını verdi.

Bilim adamlarının atomların gerçekten var olduğunu kanıtlaması uzun zaman aldı. Bu geçen yüzyılın sonunda oldu. Daha sonra isimlerinin bir hata olduğu ortaya çıktı. Bunlar bölünmez değildir; bir atom daha da küçük parçacıklardan oluşur. Bilim insanları bunlara temel parçacıklar diyor.

İşte atom çizen bir sanatçı. Ortada, etrafında Güneş'in etrafındaki gezegenler gibi küçük topların hareket ettiği çekirdek var. Çekirdek de sağlam değil. Nükleer parçacıklardan oluşur - protonlar ve nötronlar.

Biz de yakın zamanda bunu düşündük. Ancak daha sonra atomik parçacıkların toplara benzemediği anlaşıldı. Atomun özel bir şekilde yapılandırıldığı ortaya çıktı. Parçacıkların neye benzediğini hayal etmeye çalışırsanız elektronun bir buluta benzediğini söyleyebilirsiniz. Bu tür bulutlar çekirdeği katmanlar halinde çevreler. Nükleer parçacıklar da bir tür buluttur.

Farklı atom türlerinin farklı sayıda elektron, proton ve nötronları vardır. Atomların özellikleri buna bağlıdır.

Bir atomu parçalamak kolaydır. Elektronlar çekirdeklerden kolayca ayrılarak bağımsız bir yaşam sürerler. Örneğin bir teldeki elektrik akımı bu tür bağımsız elektronların hareketidir.

Ancak çekirdek son derece güçlüdür. İçindeki protonlar ve nötronlar özel kuvvetlerle birbirine sıkı sıkıya bağlıdır. Bu nedenle çekirdeği kırmak oldukça zordur. Ama insanlar bunu yapmayı öğrendi ve anladı. Çekirdekteki parçacıkların sayısını değiştirerek bazı atomları diğerlerine dönüştürmeyi, hatta yeni atomlar oluşturmayı öğrendik.

Atomu incelemek zordur: Bilim adamlarının olağanüstü bir ustalığa ve becerikliliğe ihtiyacı vardır. Sonuçta, boyutunu bile hayal etmek zor: gözle görülemeyen bir mikropta milyarlarca atom var, bu da Dünya'daki insanlardan daha fazla. Ve yine de bilim adamları hedeflerine ulaşıyorlar, tüm atomların ve atomu oluşturan parçacıkların ağırlıklarını ölçüp karşılaştırabildiler, bir proton veya nötronun bir elektrondan neredeyse iki bin kat daha büyük olduğunu keşfettiler, keşfettiler. ve diğer birçok atomik sırrı keşfetmeye devam edin.

Atomun bileşimi.

Bir atom oluşur atom çekirdeği Ve elektron kabuğu.

Bir atomun çekirdeği protonlardan oluşur ( p+) ve nötronlar ( N 0). Çoğu hidrojen atomunun bir protondan oluşan bir çekirdeği vardır.

Proton sayısı N(p+) nükleer yüke eşittir ( Z) ve doğal element serisindeki (ve elementlerin periyodik tablosundaki) elementin sıra numarası.

N(P +) = Z

Nötronların toplamı N(N 0), yalnızca harfle gösterilir N ve proton sayısı Z isminde kütle numarası ve harfle belirtilir A.

A = Z + N

Bir atomun elektron kabuğu, çekirdeğin etrafında hareket eden elektronlardan oluşur ( e -).

Elektron sayısı N(e-) nötr bir atomun elektron kabuğundaki proton sayısına eşittir Zözünde.

Bir protonun kütlesi yaklaşık olarak bir nötronun kütlesine eşittir ve bir elektronun kütlesinin 1840 katıdır, yani bir atomun kütlesi neredeyse çekirdeğin kütlesine eşittir.

Atomun şekli küreseldir. Çekirdeğin yarıçapı atomun yarıçapından yaklaşık 100.000 kat daha küçüktür.

Kimyasal element- aynı nükleer yüke sahip (çekirdeğinde aynı sayıda proton bulunan) atom türü (atom topluluğu).

İzotop- Çekirdeğinde aynı sayıda nötron bulunan aynı elementin atomlarından oluşan bir koleksiyon (veya çekirdeğinde aynı sayıda proton ve aynı sayıda nötron bulunan bir atom türü).

Farklı izotoplar, atomlarının çekirdeğindeki nötron sayısında birbirinden farklılık gösterir.

Tek bir atomun veya izotopun tanımı: (E - element sembolü), örneğin: .

Bir atomun elektron kabuğunun yapısı

Atomik yörünge- Bir atomdaki elektronun durumu. Yörüngenin simgesidir. Her yörüngenin karşılık gelen bir elektron bulutu vardır.

Temel (uyarılmamış) durumdaki gerçek atomların yörüngeleri dört türdendir: S, P, D Ve F.

Elektronik bulut- yüzde 90 (veya daha fazla) olasılıkla bir elektronun bulunabileceği uzay kısmı.

Not: Bazen “atomik yörünge” ve “elektron bulutu” kavramları birbirinden ayırt edilmez ve her ikisine de “atomik yörünge” denir.

Bir atomun elektron kabuğu katmanlıdır. Elektronik katman aynı büyüklükteki elektron bulutlarından oluşur. Bir katman formunun yörüngeleri elektronik ("enerji") seviyesi, enerjileri hidrojen atomu için aynı, ancak diğer atomlar için farklıdır.

Aynı türdeki yörüngeler gruplandırılır. elektronik (enerji) alt seviyeler:
S-alt düzey (birinden oluşur S-orbitaller), sembol - .
P-alt düzey (üçten oluşur) P
D-alt seviye (beşten oluşur) D-orbitaller), sembol - .
F-alt düzey (yediden oluşur) F-orbitaller), sembol - .

Aynı alt seviyedeki yörüngelerin enerjileri aynıdır.

Alt seviyeleri belirlerken, alt seviye sembolüne katman numarası (elektronik seviye) eklenir, örneğin: 2 S, 3P, 5D araç S-ikinci seviyenin alt seviyesi, P-üçüncü seviyenin alt seviyesi, D-beşinci seviyenin alt seviyesi.

Bir seviyedeki alt seviyelerin toplam sayısı seviye numarasına eşittir N. Bir seviyedeki toplam yörünge sayısı eşittir N 2. Buna göre bir katmandaki toplam bulut sayısı da şuna eşittir: N 2 .

Tanımlar: - serbest yörünge (elektronsuz), - eşlenmemiş elektronlu yörünge, - elektron çiftli yörünge (iki elektronlu).

Elektronların bir atomun yörüngelerini doldurma sırası üç doğa kanunu tarafından belirlenir (formülasyonlar basitleştirilmiş terimlerle verilmiştir):

1. En az enerji ilkesi: Elektronlar, yörüngelerin enerjisini arttıracak şekilde yörüngeleri doldurur.

2. Pauli ilkesi: Bir yörüngede ikiden fazla elektron bulunamaz.

3. Hund kuralı - bir alt seviyede, elektronlar önce boş yörüngeleri doldurur (birer birer) ve ancak bundan sonra elektron çiftleri oluştururlar.

Elektronik seviyedeki (veya elektron katmanındaki) toplam elektron sayısı 2'dir N 2 .

Alt seviyelerin enerjiye göre dağılımı şu şekilde ifade edilir (enerji artış sırasına göre):

1S, 2S, 2P, 3S, 3P, 4S, 3D, 4P, 5S, 4D, 5P, 6S, 4F, 5D, 6P, 7S, 5F, 6D, 7P ...

Bu dizi, bir enerji diyagramıyla açıkça ifade edilir:

Bir atomun elektronlarının seviyeler, alt seviyeler ve yörüngeler arasındaki dağılımı (bir atomun elektronik konfigürasyonu), bir elektron formülü, bir enerji diyagramı veya daha basit bir şekilde elektron katmanlarının bir diyagramı ("elektron diyagramı") olarak gösterilebilir.

Atomların elektronik yapısına örnekler:

Değerlik elektronları- kimyasal bağların oluşumunda rol alabilen bir atomun elektronları. Herhangi bir atom için, bunların tümü dış elektronlar artı enerjisi dıştakilerden daha büyük olan ön-dış elektronlardır. Örneğin: Ca atomunun 4 dış elektronu vardır S 2, bunlar aynı zamanda değerliktir; Fe atomunun 4 dış elektronu vardır S 2 ama 3'ü var D 6, dolayısıyla demir atomunun 8 değerlik elektronu vardır. Kalsiyum atomunun değerlik elektronik formülü 4'tür S 2 ve demir atomları - 4 S 2 3D 6 .

D. I. Mendeleev'in kimyasal elementlerin periyodik tablosu
(kimyasal elementlerin doğal sistemi)

Kimyasal elementlerin periyodik kanunu(modern formülasyon): kimyasal elementlerin özellikleri ve bunların oluşturduğu basit ve karmaşık maddeler periyodik olarak atom çekirdeğinin yükünün değerine bağlıdır.

Periyodik tablo- periyodik yasanın grafik ifadesi.

Doğal dizi kimyasal elementler- Atomlarının çekirdeklerindeki artan proton sayısına göre veya aynı şekilde bu atomların çekirdeklerinin artan yüklerine göre düzenlenmiş bir dizi kimyasal element. Bu serideki bir elementin atom numarası, bu elementin herhangi bir atomunun çekirdeğindeki proton sayısına eşittir.

Kimyasal elementler tablosu, doğal kimyasal element serilerinin "kesilmesiyle" oluşturulur. dönemler(tablonun yatay satırları) ve benzer elektronik atom yapısına sahip elementlerin gruplandırılması (tablonun dikey sütunları).

Öğeleri gruplar halinde birleştirme şeklinize bağlı olarak tablo şu şekilde olabilir: uzun dönem(aynı sayıda ve türde değerlik elektronuna sahip elementler gruplar halinde toplanır) ve kısa dönem(aynı sayıda değerlik elektronuna sahip elementler gruplar halinde toplanır).

Kısa dönem tablosu grupları alt gruplara ayrılmıştır ( ana Ve taraf), uzun dönem tablosundaki gruplarla çakışıyor.

Aynı periyoda ait elementlerin tüm atomları, periyot numarasına eşit, aynı sayıda elektron katmanına sahiptir.

Periyotlardaki element sayısı: 2, 8, 8, 18, 18, 32, 32. Sekizinci periyodun elementlerinin çoğu yapay olarak elde edildi; bu periyodun son elementleri henüz sentezlenmedi. İlki dışındaki tüm periyotlar alkali metal oluşturan bir elementle (Li, Na, K, vb.) başlar ve soy gaz oluşturan bir elementle (He, Ne, Ar, Kr, vb.) biter.

Kısa dönem tablosunda her biri iki alt gruba (ana ve ikincil) ayrılan sekiz grup vardır; uzun dönem tablosunda ise Romen rakamlarıyla A veya B harfleriyle numaralandırılmış on altı grup vardır. örnek: IA, IIIB, VIA, VIIB. Uzun dönem tablosunun IA grubu, kısa dönem tablosunun birinci grubunun ana alt grubuna karşılık gelir; grup VIIB - yedinci grubun ikincil alt grubu: geri kalanı - benzer şekilde.

Kimyasal elementlerin özellikleri doğal olarak gruplara ve periyotlara göre değişir.

Dönemler halinde (seri numarası arttıkça)

• nükleer yük artar
• dış elektronların sayısı artar,
• atomların yarıçapı azalır,
• elektronlar ile çekirdek arasındaki bağın gücü artar (iyonlaşma enerjisi),
• elektronegatiflik artar,
• basit maddelerin oksitleyici özellikleri arttırılır ("metaliklik"),
• basit maddelerin indirgeyici özellikleri zayıflar ("metallik"),
• Hidroksitlerin ve karşılık gelen oksitlerin temel karakterini zayıflatır,
• hidroksitlerin ve karşılık gelen oksitlerin asidik karakteri artar.

Gruplar halinde (artan seri numarasıyla)

• nükleer yük artar
• atomların yarıçapı artar (yalnızca A gruplarında),
• elektronlar ve çekirdek arasındaki bağın gücü azalır (iyonlaşma enerjisi; yalnızca A gruplarında),
• elektronegatiflik azalır (yalnızca A gruplarında),
• basit maddelerin oksitleyici özellikleri zayıflar ("metaliklik"; yalnızca A gruplarında),
• basit maddelerin indirgeyici özellikleri artar ("metallik"; yalnızca A gruplarında),
• Hidroksitlerin ve karşılık gelen oksitlerin temel karakteri artar (yalnızca A gruplarında),
• Hidroksitlerin ve karşılık gelen oksitlerin asidik karakterini zayıflatır (sadece A gruplarında),
• hidrojen bileşiklerinin stabilitesi azalır (indirgeme aktiviteleri artar; yalnızca A gruplarında).

"Konu 9" konulu görevler ve testler. "Atomun yapısı. Periyodik yasa ve kimyasal elementlerin periyodik sistemi, D. I. Mendeleev (PSHE) "."

• Periyodik yasa - Periyodik yasa ve atomların yapısı 8-9. Sınıflar
  Bilmeniz gerekenler: Yörüngeleri elektronlarla doldurma yasaları (en az enerji ilkesi, Pauli ilkesi, Hund kuralı), periyodik element tablosunun yapısı.

  Şunları yapabilmeniz gerekir: elementin periyodik tablodaki konumuna göre bir atomun bileşimini belirlemek ve bunun tersine, bileşimini bilerek periyodik sistemde bir element bulmak; yapı diyagramını, bir atomun, iyonun elektronik konfigürasyonunu tasvir edin ve tersine, diyagramdan ve elektronik konfigürasyondan PSCE'deki bir kimyasal elementin konumunu belirleyin; PSCE'deki konumuna göre elementi ve oluşturduğu maddeleri karakterize etmek; Periyodik sistemin bir periyodunda ve bir ana alt grubunda atomların yarıçapındaki değişiklikleri, kimyasal elementlerin özelliklerini ve oluşturdukları maddeleri belirler.

  Örnek 1.Üçüncü elektron seviyesindeki yörünge sayısını belirleyin. Bu yörüngeler nelerdir?
  Yörünge sayısını belirlemek için formülü kullanırız N yörüngeler = N 2 nerede N- seviye numarası. N yörüngeler = 3 2 = 9. Bir 3 S-, üç 3 P- ve beş 3 D-orbitaller.

  Örnek 2. Hangi elementin atomunun elektronik formül 1'e sahip olduğunu belirleyin S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 1 .
  Hangi element olduğunu belirlemek için atomun toplam elektron sayısına eşit olan atom numarasını bulmanız gerekir. Bu durumda: 2 + 2 + 6 + 2 + 1 = 13. Bu alüminyumdur.

  İhtiyacınız olan her şeyin öğrenildiğinden emin olduktan sonra görevleri tamamlamaya devam edin. Başarılar dileriz.

  
  Önerilen okuma:
  • O. S. Gabrielyan ve diğerleri Kimya 11. sınıf. M., Bustard, 2002;
  • G. E. Rudzitis, F. G. Feldman. Kimya 11. sınıf M., Eğitim, 2001.

ATOM(Yunanca atomos'tan - bölünmez), bir kimyasalın en küçük parçacığı. element, kutsaldır. Her kimya. Bir element belirli atomlardan oluşan bir koleksiyona karşılık gelir. Örneğin aynı veya farklı elementlerin atomları birbirine bağlanarak daha karmaşık parçacıklar oluşturur. . Her çeşit kimyasal. Ayrışma nedeniyle içeride (katı, sıvı ve gaz halinde). Atomların birbirleriyle kombinasyonları. Atomlar serbestçe de var olabilirler. durumu (içinde , ). Atomun kimyasal oluşturma yeteneği de dahil olmak üzere atomun özellikleri. bağlantı, yapısının özelliklerine göre belirlenir.

Atomun yapısının genel özellikleri. Bir atom, negatif yüklü bulutlarla çevrelenmiş pozitif yüklü bir çekirdekten oluşur. Bir bütün olarak atomun boyutları, elektron bulutunun boyutları tarafından belirlenir ve atom çekirdeğinin boyutlarıyla karşılaştırıldığında büyüktür (bir atomun doğrusal boyutları ~ 10~8 cm, çekirdeği ~ 10" -10" 13cm). Bir atomun elektron bulutunun kesin olarak tanımlanmış sınırları yoktur, dolayısıyla atomun boyutu anlamına gelir. dereceler koşulludur ve belirlenme yöntemlerine bağlıdır (bkz.). Bir atomun çekirdeği, nükleer kuvvetler tarafından bir arada tutulan Z ve N'den oluşur (bkz.). Olumlu şarj ve negatif. ücret aynı abs'dir. büyüklük ve eşittir e = 1,60*10 -19 C; elektrik gücü yoktur. şarj. Nükleer yük +Ze - temel. Belirli bir kimyasala ait olduğunu belirleyen bir atomun özelliği. eleman. periyodik element Periyodik sistem () çekirdekteki sayıya eşittir.

Elektriksel olarak nötr bir atomda buluttaki sayı çekirdekteki sayıya eşittir. Ancak belirli koşullar altında sırasıyla dönerek kaybedebilir veya ekleyebilir. olumlu veya inkar edin. ör. Li + , Li 2+ veya O - , O 2- . Belirli bir elementin atomlarından bahsederken hem nötr atomları hem de o elementi kastediyoruz.

Bir atomun kütlesi, çekirdeğinin kütlesiyle belirlenir; kütle (9,109*10 -28 g), kütleden veya (1,67*10 -24 g) yaklaşık 1840 kat daha azdır, dolayısıyla atomun kütlesine katkısı önemsizdir. Toplam sayı ve A=Z+N denir. .

ve nükleer yük sırasıyla gösterilir. öğe sembolünün solundaki üst simge ve alt simge, ör. 23 11 Hayır. Belirli bir N değerine sahip bir elementin atom tipine denir. . Aynı elementin aynı Z ve farklı N'ye sahip atomlarına denir. bu eleman. Kütle farkının kimyası üzerinde çok az etkisi vardır. ve fiziksel Aziz Vah. En önemlisi akrabalığın büyük olmasından dolayı farklılıklar () gözlenmektedir. sıradan bir atomun (), D ve T'nin kütlelerindeki farklılıklar. Atom kütlelerinin kesin değerleri yöntemlerle belirlenir. Tek elektronlu bir atomun durağan durumu dört kuantum sayısıyla benzersiz bir şekilde karakterize edilir: n, l, ml ve ms. Bir atomun enerjisi yalnızca n'ye bağlıdır ve belirli bir n'ye sahip bir seviye, l, m l, m s değerlerinde farklılık gösteren bir dizi duruma karşılık gelir. Verilen n ve l'li durumlar genellikle 1s, 2s, 2p, 3s vb. olarak gösterilir; burada sayılar l değerlerini gösterir ve Latince s, p, d, f ve sonraki harfler değerlere karşılık gelir ​​d = 0, 1, 2 , 3, ... Aralık sayısı. verilen p ve d durumları 2(2l+1) m l ve m s değerlerinin kombinasyonlarının sayısına eşittir. Toplam dalgıç sayısı. n'nin eşit olduğu durumlar

yani n = 1, 2, 3, ... değerlerine sahip seviyeler 2, 8, 18, ..., 2n 2 ayrışmasına karşılık gelir. . Yalnızca bir tanesinin (bir dalga fonksiyonunun) karşılık geldiği seviyeye denir. dejenere olmayan. Bir seviye iki veya daha fazlasına karşılık geliyorsa buna denir. dejenere (bkz.). Bir atomda enerji seviyeleri l ve ml değerlerinde dejeneredir; ms'deki dejenerasyon yalnızca etkileşim dikkate alınmazsa yaklaşık olarak meydana gelir. döndürme mıknatısı manyetik an Elektrikteki yörünge hareketinin neden olduğu alan. nükleer alan (bkz.). Bu, Coulomb etkileşimiyle karşılaştırıldığında küçük, göreceli bir etkidir ancak temelde önemlidir, çünkü ek yol açar sözde şeklinde kendini gösteren enerji seviyelerinin bölünmesi. ince yapı.

Verilen n, l ve ml için, dalga fonksiyonunun modülünün karesi atomdaki elektron bulutunun ortalama dağılımını belirler. Fark atomlar dağılım açısından birbirlerinden önemli ölçüde farklılık gösterir (Şekil 2). Böylece, l = 0'da (s-durumları) atomun merkezinde sıfırdan farklıdır ve yöne bağlı değildir (yani küresel olarak simetriktir), diğer durumlar için atomun merkezinde sıfıra eşittir. atom ve yönüne bağlıdır.

Çok elektronlu atomlarda karşılıklı elektrostatik nedeniyle. itme, çekirdekle olan bağlantılarını önemli ölçüde azaltır. Örneğin, He + 'dan ayrılma enerjisi 54,4 eV'dir; nötr bir He atomunda çok daha azdır - 24,6 eV. Daha ağır atomlar için bağ haricidir. çekirdeği daha da zayıf. Çok elektronlu atomlarda özgüllük önemli bir rol oynar.

Birbirinden ayırt edilemezlik ve itaat etmeleri ile bağlantılı olan Krom'a göre, dört kuantum sayısıyla karakterize edilen her birinde birden fazla olamaz. Çok elektronlu bir atom için, bir bütün olarak yalnızca atomun tamamı hakkında konuşmak mantıklıdır. Ancak yaklaşık olarak sözde. Tek elektron yaklaşımında, her bir elektron durumu (karşılık gelen fonksiyon tarafından tanımlanan belirli bir yörünge), ayrı ayrı ele alınabilir ve dört kuantum sayısı n, l, ml ve m s'den oluşan bir dizi ile karakterize edilebilir. Verilen n ve l durumundaki 2(2l+ 1) koleksiyonu bir elektron kabuğu (alt seviye, alt kabuk olarak da adlandırılır) oluşturur; tüm bu durumlar doluysa kabuk çağrılır. doldurulmuş (kapalı). Aynı n'ye sahip ancak farklı l'ye sahip 2n2 durumdan oluşan bir küme, elektronik bir katman (düzey, kabuk olarak da adlandırılır) oluşturur. n = 1, 2, 3, 4, ... için katmanlar K, L, M, N, ... sembolleriyle gösterilir. Tamamen doldurulduğunda kabuk ve katmanlardaki sayılar tabloda verilmiştir:

İç yapı Çok daha sıkı bağlanan atomların kabukları (bağlanma enerjisi 10 2 -10 4 eV), yalnızca etkileşim sırasında kendini gösterir. hızlı parçacıklara ve yüksek enerjili fotonlara sahip atomlar. Bu tür etkileşimler X-ışını spektrumunun doğasını ve parçacıkların (,) atomlar üzerindeki saçılımını belirler (bkz.). Bir atomun kütlesi onun fiziksel özelliklerini belirler. kutsal, bir dürtü gibi, kinetik. enerji. Mekanik ve ilgili mag'dan. ve elektrik Atom çekirdeğinin momentleri bazı incelikli fiziksel faktörlere bağlıdır. etkiler (kendisiyle ilişkili atomun kırılma indeksinin kendisine bağımlılığını belirleyen radyasyon frekansına bağlıdır. Bir atomun optik özellikleri ile elektriksel özellikleri arasındaki yakın bağlantı özellikle optik spektrumlarda açıkça ortaya çıkar.

===
İspanyol makale için literatür "ATOM": Karapetyants M.X., Drakin S.I., Structure, 3. baskı, M., 1978; Shloliekiy E.V., Atomik fizik, 7. baskı, cilt 1-2, M., 1984. M.A. Elyashevich.

Sayfa "ATOM" materyallere göre hazırlanmıştır.

ATOM Bir maddenin kimyasal reaksiyonlara girebilen en küçük parçacığı. Her maddenin kendine özgü bir atom seti vardır. Bir zamanlar atomun bölünemez olduğuna inanılıyordu, ancak etrafında negatif yüklü elektronların döndüğü pozitif yüklü bir NÜKLEUS'tan oluşuyor. Çekirdek (varlığı 1911'de Ernst RUTHERFORD tarafından tespit edilmiştir) yoğun şekilde paketlenmiş protonlardan ve nötronlardan oluşur. Atomun içindeki alanın yalnızca küçük bir kısmını kaplar, ancak atomun kütlesinin neredeyse tamamını oluşturur. 1913'te Niels BOR elektronların sabit yörüngelerde hareket ettiğini öne sürdü. O zamandan bu yana, KUANTUM MEKANİĞİ alanındaki araştırmalar yörüngelerle ilgili yeni bir anlayışa yol açtı: Heisenberg'in BELİRSİZLİK İLKESİ'ne göre, atom altı bir parçacığın kesin konumu ve MOMENTUMU aynı anda bilinemez. Bir atomdaki elektronların sayısı ve dizilişleri elementin kimyasal özelliklerini belirler. Bir veya daha fazla elektron eklendiğinde veya çıkarıldığında bir iyon oluşur.

Bir atomun kütlesi çekirdeğin büyüklüğüne bağlıdır. Elektronların hiçbir ağırlığı olmadığından, bir atomun ağırlığının en büyük kısmını oluşturur. Örneğin uranyum atomu doğada bulunan en ağır atomdur. 146 nötronu, 92 protonu ve 92 elektronu vardır. Öte yandan en hafif atom ise 1 proton ve bir elektrona sahip olan hidrojen atomudur. Ancak uranyum atomu, hidrojen atomundan 230 kat daha ağır olmasına rağmen boyut olarak yalnızca üç kat daha büyüktür. Bir atomun ağırlığı atom kütlesi birimiyle ifade edilir ve u olarak gösterilir. Atomlar, atom altı (temel) parçacıklar adı verilen daha da küçük parçacıklardan oluşur. Başlıcaları protonlar (pozitif yüklü), nötronlar (elektriksel olarak nötr) ve elektronlardır (negatif yüklü). Elektron ve nötron kümeleri tüm atomların merkezinde bir çekirdek oluşturur (yalnızca bir protona sahip olan hidrojen hariç). "Etrafında dönüyorum! ondan biraz uzakta olan çekirdekler, atomun boyutlarıyla orantılıdır (Örneğin, bir helyum atomunun çekirdeği bir tenis topu büyüklüğünde olsaydı, elektronlar ondan 6 km uzaklıkta olurdu. Periyodik tablodaki elementlerle aynı olan 112 farklı atom türü vardır. Elementlerin atomları atom numarası ve atom kütlesi bakımından farklılık gösterir. ATOM ÇEKİRDEĞİ Bir atomun kütlesi esas olarak nispeten yoğun çekirdek I tarafından belirlenir (rotonlar ve nötronlar Kütlesi elektronlardan yaklaşık 1K4() kat daha büyüktür. Akımlar pozitif yüklü olduğundan ve nötronlar nötr olduğundan, bir atomun çekirdeği her zaman pozitif yüklüdür. Zıt yükler birbirini çektiğinden, çekirdek, elektronları yörüngelerinde tutar. nötronlar daha da küçük parçacıklardan oluşur, kuarklar kimyasal gnonstialarını Güneş sisteminin gezegenlerinden belirler, nemroplar çekirdeğin etrafında rastgele döner, oiMiiMi veya çekirdekten sabit bir mesafe, ar-IVH "Syulochki hakkında". Elek-ipon'un enerjisi ne kadar fazlaysa. li"M ayrıca pozitif yüklü çekirdeğin çekiciliğinin üstesinden gelerek uzaklaşabilir. Nötr bir atomda, elektronların pozitif yükü, çekirdeğin protonlarının pozitif yükünü dengeler.11 Bu nedenle, bir elektronun çıkarılması veya eklenmesi Agom, yüklü bir iyonun ortaya çıkmasına neden olur. Elektron kabukları, enerji seviyelerine bağlı olarak çekirdekten sabit mesafelerde bulunur. Her kabuk, çekirdekten başlayarak numaralandırılır. Bir agomada yediden fazla kabuk yoktur. her biri yalnızca belirli sayıda elektron içerebilir. Yeterli enerji varsa, bir elektron bir kabuktan diğerine, daha yüksek olana atlayabilir. Tekrar alt kabuğa çarptığında foton şeklinde radyasyon yayar. Elektron, lepton adı verilen bir parçacık sınıfına aittir ve onun antiparçacığına pozitron adı verilir.

NÜKLEER ZİNCİR REAKSİYONU. Nükleer patlama gibi bir nükleer patlamada, bir nötron uranyum 23b çekirdeğine (yani toplam proton ve nötron sayısı ?35'e eşit olan bir çekirdeğe) çarpar. Nötron emildiğinde, çok kararsız olan uranyum 236 oluşur ve iki küçük çekirdeğe bölünür, bu da büyük miktarda enerji açığa çıkarır ve bu nötronların her biri, eğer yaratılırsa, başka bir uranyum çekirdeğine çarpabilir. bu şekilde kritik koşullar denir (uranyum-235 miktarı kritik kütleyi aşar), o zaman nötron çarpışmalarının sayısı reaksiyonun yıldırım hızında gelişmesi için yeterli olacaktır, yani. zincirleme bir reaksiyon meydana gelir. Bir nükleer reaktörde, işlem sırasında açığa çıkan ısı, elektrik üreten bir türbin jeneratörünü çalıştıran buharı ısıtmak için kullanılır.

Bilimsel ve teknik ansiklopedik sözlük.

Diğer sözlüklerde "ATOM" un ne olduğunu görün:

atom- atom ve... Rusça yazım sözlüğü

- (Yunanca atomos, olumsuz kısımdan ve tome, tomos bölümü, segmentten). Bütünü herhangi bir fiziksel bedeni oluşturan, sonsuz derecede küçük, bölünemez bir parçacık. Rus dilinde yer alan yabancı kelimeler sözlüğü. Chudinov A.N., 1910. ATOM Yunanca ... Rus dilinin yabancı kelimeler sözlüğü

atom- bir m. 1. Maddenin bölünemeyen en küçük parçacığı. Atomlar sonsuz olamaz. Cantemir Doğa hakkında. Ampere, maddenin (atomun) her bölünmez parçacığının, tam bir miktarda elektrik içerdiğine inanıyor. OZ 1848 56 8 240. Olsun... ... Rus Dilinin Galyacılığın Tarihsel Sözlüğü

- (Yunanca atomos'tan - bölünmez), en iyi atomlardan (Leukippos, Demokritos, Epikuros) oluşan, ruh da dahil olmak üzere var olan her şeyin oluştuğu maddenin en küçük kurucu parçacıkları. Atomlar sonsuzdur, ne ortaya çıkarlar ne de yok olurlar, sabittirler... ... Felsefi Ansiklopedi

Atom- Atom ♦ Atom Etimolojik olarak atom, bölünemeyen bir parçacık veya yalnızca spekülatif bölünmeye tabi bir parçacıktır; Maddenin bölünmez unsuru (atomos). Demokritos ve Epikuros atomu bu anlamda anlıyorlar. Modern bilim adamları bunun gayet iyi farkındalar... ... Sponville'in Felsefi Sözlüğü

- (Yunanca bölünmez atomlardan) kimyasal bir elementin özelliklerini koruyan en küçük parçacığı. Atomun merkezinde, atomun neredeyse tüm kütlesinin yoğunlaştığı pozitif yüklü bir çekirdek vardır; Elektronlar hareket ederek elektronu oluşturur... Büyük Ansiklopedik Sözlük

Erkek, Yunanca bölünmez; bölünebilirliğinin en uç sınırlarındaki madde, görünmez bir toz zerresi, sözde tüm cisimlerin kendisinden oluştuğu, her maddenin sanki kum tanelerinden oluşuyormuş gibi. | Ölçülemez, sonsuz küçük bir toz zerresi, önemsiz bir miktar. | Kimyagerlerin sözü var... Dahl'ın Açıklayıcı Sözlüğü

Santimetre … Eşanlamlılar sözlüğü

ATOM- (Yunan atomlarından bölünmez). A. kelimesi modern bilimde farklı anlamlarda kullanılmaktadır. Çoğu durumda A.'ye maksimum kimyasal miktarı denir. elementin daha fazla parçalanması, elementin bireyselliğinin kaybına, yani keskin bir... ... Büyük Tıp Ansiklopedisi

atom- atom Atom, tek bir kimyasal elementin kimyasal güçlerinin en küçük taşıyıcısı olan konuşmanın bir parçasıdır. Kimyasal elementler ve izotopların yanı sıra birçok atom türü vardır. Elektriksel olarak nötr, çekirdek ve elektronlardan oluşur. Atom yarıçapı... ... Girnichy Ansiklopedik Sözlük

Kitaplar

• Hidrojen atomu ve Öklid dışı geometri, V.A. Fok. Bu kitap, Talep Üzerine Baskı teknolojisi kullanılarak siparişinize uygun olarak üretilecektir.
• Orijinal yazarın 1935 baskısının yazımıyla çoğaltılmıştır (yayınevi "Yayınevi...

Hidrojen atomu atomların en basitidir. Niels Bohr'un teorisinin devamı. Bölüm 5. Foton radyasyonunun frekansı, geçişteki elektron radyasyonunun ortalama frekansı ile çakışmaktadır, A. I. Shidlovsky. Bohr'un hidrojen atomu teorisi, gözlemlenebilir ve gözlemlenemeyen niceliklerin teoride bir arada var olduğu fiziğin geleneksel gelişim yolu boyunca (kuantum mekaniksel yaklaşıma "paralel") devam etti. İçin…

Kimya, maddelerin ve onların birbirlerine dönüşümlerinin bilimidir.

Maddeler kimyasal olarak saf maddelerdir

Kimyasal olarak saf bir madde, aynı niteliksel ve niceliksel bileşime ve aynı yapıya sahip moleküllerin topluluğudur.

CH3 -O-CH3 -

CH3-CH2-OH

Molekül - bir maddenin tüm kimyasal özelliklerine sahip en küçük parçacıkları; bir molekül atomlardan oluşur.

Atom, moleküllerin oluşturulduğu, kimyasal olarak bölünemeyen bir parçacıktır. (soylu gazlar için molekül ve atom aynıdır, He, Ar)

Bir atom, etrafında negatif yüklü elektronların kesin olarak tanımlanmış yasalara göre dağıtıldığı pozitif yüklü bir çekirdekten oluşan elektriksel olarak nötr bir parçacıktır. Ayrıca elektronların toplam yükü çekirdeğin yüküne eşittir.

Elektronlar (e -), bir protonun yüküne eşit bir negatif yük taşırlar. E'nin kütlesi proton ve nötronun kütlesinin yaklaşık %0,05'idir. Böylece bir atomun tüm kütlesi çekirdeğinde yoğunlaşmıştır.

Bir atomdaki çekirdeğin yüküne eşit olan p sayısına seri numarası (Z) denir, çünkü atom elektriksel olarak nötrdür; e sayısı p sayısına eşittir.

Bir atomun kütle numarası (A), çekirdekteki proton ve nötronların toplamıdır. Buna göre bir atomdaki nötron sayısı A ile Z arasındaki farka (atomun kütle numarası ve atom numarası (N=A-Z)) eşittir.

17 35 Cl р=17, N=18, Z=17. 17р + , 18n 0 , 17е - .

Nükleonlar

Atomların kimyasal özellikleri, atom numarasına (nükleer yük) eşit olan elektronik yapıları (elektron sayısı) ile belirlenir. Bu nedenle aynı nükleer yüke sahip tüm atomlar kimyasal olarak aynı şekilde davranır ve aynı kimyasal elementin atomları olarak hesaplanır.

Kimyasal element, aynı nükleer yüke sahip atomların topluluğudur. (110 kimyasal element).

Aynı nükleer yüke sahip olan atomlar, çekirdeklerindeki farklı sayıda nötronla ilişkili kütle numarası bakımından farklılık gösterebilir.

Z'leri aynı fakat kütle numaraları farklı olan atomlara izotop denir.

17 35 Cl 17 37 Cl

Hidrojen H izotopları:

Tanım: 1 1 N 1 2 D 1 3 T

Adı: protium döteryum trityum

Çekirdek bileşimi: 1р 1р+1n 1р+2n

Protium ve döteryum kararlıdır

Trityum bozunmaları (radyoaktif) Hidrojen bombalarında kullanılır.

Atomik kütle birimi. Avogadro'nun numarası. Mol.

Atomların ve moleküllerin kütleleri çok küçüktür (yaklaşık 10 -28 ila 10 -24 g); bu kütleleri pratik olarak görüntülemek için, uygun ve tanıdık bir ölçeğe yol açacak şekilde kendi ölçüm biriminizi girmeniz önerilir.

Bir atomun kütlesi, neredeyse eşit kütleye sahip proton ve nötronlardan oluşan çekirdeğinde yoğunlaştığından, bir nükleonun kütlesini atom kütlesinin bir birimi olarak almak mantıklıdır.

Atom ve moleküllerin kütle birimi olarak çekirdeğin simetrik yapısına (6p+6n) sahip olan karbon izotopunun on ikide birini alma konusunda anlaştık. Bu birime atom kütle birimi (amu) denir ve sayısal olarak bir nükleonun kütlesine eşittir. Bu ölçekte atomların kütleleri tam sayı değerlerine yakındır: He-4; Al-27; Ra-226 sabah……

1 amu'nun kütlesini gram cinsinden hesaplayalım.

1/12 (12°C) = =1,66*10 -24 g/a.u.m

1g'de kaç amu bulunduğunu hesaplayalım.

N A = 6,02 *-Avogadro sayısı

Ortaya çıkan orana Avogadro sayısı denir ve 1g'de kaç amu bulunduğunu gösterir.

Periyodik Tabloda verilen atom kütleleri amu cinsinden ifade edilir.

Moleküler kütle, bir molekülün amu cinsinden ifade edilen kütlesidir ve belirli bir molekülü oluşturan tüm atomların kütlelerinin toplamı olarak bulunur.

m(1 molekül H2S04)= 1*2+32*1+16*4= 98 a.u.

Kimyada pratik olarak kullanılan amu'dan 1 g'a geçmek için, her bir bölüm yapısal birimlerin (atomlar, moleküller, iyonlar, elektronlar) N A sayısını içeren bir madde miktarının bölüm hesaplaması tanıtıldı. Bu durumda 1 mol olarak adlandırılan böyle bir kısmın gram cinsinden kütlesi sayısal olarak amu cinsinden ifade edilen atomik veya moleküler kütleye eşittir.

1 mol H 2 SO 4'ün kütlesini bulalım:

M(1 mol H2S04)=

98a.u.m*1.66**6.02*=

Gördüğünüz gibi moleküler ve molar kütleler sayısal olarak eşittir.

1 mol– Avogadro sayısı kadar yapısal birim (atomlar, moleküller, iyonlar) içeren bir maddenin miktarı.

Molekül ağırlığı(M)- 1 mol maddenin kütlesi, gram cinsinden ifade edilir.

Madde miktarı - V (mol); maddenin kütlesi m(g); molar kütle M(g/mol) - şu ilişkiyle ilişkilidir: V=;

2H 2 O+ Ç 2 2H 2 Ö

2 mol 1 mol

2.Kimyanın temel kanunları

Bir maddenin bileşiminin sabitlik yasası - kimyasal olarak saf bir madde, hazırlama yöntemine bakılmaksızın her zaman sabit bir niteliksel ve niceliksel bileşime sahiptir.

CH3+2O2=CO2+2H2O

NaOH+HCl=NaCl+H2O

Sabit bileşime sahip maddelere daltonitler denir. Bir istisna olarak, bileşimi değişmeyen maddeler bilinmektedir - bertolitler (oksitler, karbürler, nitrürler)

Kütlenin korunumu yasası (Lomonosov) - reaksiyona giren maddelerin kütlesi her zaman reaksiyon ürünlerinin kütlesine eşittir. Bundan, reaksiyon sırasında atomların kaybolmadığı ve oluşmadığı, bir maddeden diğerine geçmediği sonucu çıkar. Bir kimyasal reaksiyonun denklemindeki katsayıların seçiminin temeli budur; denklemin sol ve sağ taraflarındaki her bir elementin atom sayısı eşit olmalıdır.

Eşdeğerler kanunu - kimyasal reaksiyonlarda maddeler eşdeğerlerine eşit miktarlarda reaksiyona girer ve oluşur (Bir maddenin kaç eşdeğeri tüketilir, tam olarak aynı sayıda eşdeğer başka bir maddeden tüketilir veya oluşturulur).

Eşdeğer, bir reaksiyon sırasında bir mol H atomu (iyon) ekleyen, değiştiren veya serbest bırakan madde miktarıdır. Gram cinsinden ifade edilen eşdeğer kütleye eşdeğer kütle (E) denir.

Gaz kanunları

Dalton kanunu: Bir gaz karışımının toplam basıncı, gaz karışımının tüm bileşenlerinin kısmi basınçlarının toplamına eşittir.

Avogadro kanunu: Aynı koşullar altında farklı gazların eşit hacimleri eşit sayıda molekül içerir.

Sonuç: Normal koşullar altında herhangi bir gazın bir molü (t = 0 derece veya 273 K ve P = 1 atmosfer veya 101255 Pascal veya 760 mm Hg. Col.) V = 22,4 litre kaplar.

Bir mol gazda yer alan V'ye molar hacim Vm denir.

Verilen koşullar altında gazın (gaz karışımı) hacmini ve Vm'yi bildiğimizde, gaz miktarını (gaz karışımı) =V/Vm hesaplamak kolaydır.

Mendeleev-Clapeyron denklemi, gaz miktarını gazın bulunduğu koşullarla ilişkilendirir. pV=(m/M)*RT= *RT

Bu denklemi kullanırken tüm fiziksel büyüklükler SI cinsinden ifade edilmelidir: p-gaz basıncı (pascal), V-gaz hacmi (litre), m-gaz kütlesi (kg), M-molar kütle (kg/mol), T- mutlak ölçekte sıcaklık (K), Nu-gaz miktarı (mol), R-gaz sabiti = 8,31 J/(mol*K).

D - bir gazın diğerine göre göreceli yoğunluğu - standart olarak seçilen M gazının M gazına oranı, bir gazın diğerinden kaç kat daha ağır olduğunu gösterir D = M1 / ​​M2.

Bir madde karışımının bileşimini ifade etme yöntemleri.

Kütle fraksiyonu W - maddenin kütlesinin tüm karışımın kütlesine oranı W=((m karışım)/(m çözelti))*%100

Mol fraksiyonu æ, madde sayısının tüm maddelerin toplam sayısına oranıdır. Karışımın içinde.

Doğadaki çoğu kimyasal element farklı izotopların karışımı halinde bulunur; Bir kimyasal elementin mol kesirleri cinsinden ifade edilen izotopik bileşimi bilinerek, bu elementin atom kütlesinin ISHE'ye dönüştürülen ağırlıklı ortalama değeri hesaplanır. А= Σ (æi*Аi)= æ1*А1+ æ2*А2+…+ æn*Аn, burada æi, i-inci izotopun mol kesridir, Аi, i-inci izotopun atom kütlesidir.

Hacim fraksiyonu (φ), Vi'nin tüm karışımın hacmine oranıdır. φi=Vi/VΣ

Gaz karışımının hacimsel bileşimi bilinerek gaz karışımının Mav'ı hesaplanır. Мср= Σ (φi*Mi)= φ1*М1+ φ2*М2+…+ φn*Мn