Слово " атом" переводится с древнегреческого языка как " неделимый" . Так и предполагалось почти до конца XIX века. В 1911 г. Э. Резерфорд обнаружил, что в атоме существует положительно заряженное ядро. Позже было доказано, что оно окружено электронной оболочкой.
Электронная оболочка – совокупность движущихся вокруг ядра электронов.
Таким образом, атом представляет собой материальную систему, состоящую из ядра и электронной оболочки.
Атомы очень маленькие – так, по толщине бумажного листа укладываются сотни тысяч атомов. Размеры атомных ядер – еще в сто тысяч раз меньше размеров атомов.
Ядра атомов заряжены положительно, но состоят они не только из протонов. Ядра содержат еще и нейтральные частицы, открытые в 1932 году и названные нейтронами. Протоны и нейтроны вместе носят название нуклоны – то есть ядерные частицы.
Нуклоны – общее название протонов и нейтронов.
Любой атом в целом электронейтрален, а это значит, что число электронов в электронной оболочке атома равно числу протонов в его ядре.
Таблица 11.Важнейшие характеристики электрона, протона и нейтрона
Характеристика
Электрон
Протон
Нейтрон
Год открытия
1897
1919
1932
Первооткрыватель
Джозеф Джон Томсон
Эрнест Резерфорд
Джеймс Чедвик
Символ
е–
p+
no
Масса: обозначение
значение
m(e– )
9,108. 10–31 кг
m(p+)
1,673. 10–27 кг
m(no)
1,675. 10–27 кг
Электрический заряд
–1,6. 10–19 Кл = –1е
+1,6. 10–19 Кл = +1е
0
Радиус
?
10–15 м
10–15 м
Название " электрон" происходит от греческого слова, означающего " янтарь" .
Название " протон" происходит от греческого слова, означающего " первый" .
Название " нейтрон" происходит от латинского слова, означающего " ни тот, ни другой" (имеется в виду его электрический заряд).
Знаки " –" , " +" и " 0" в символах частиц занимают место правого верхнего индекса.
Размер электрона столь мал, что в физике (в рамках современной теории) вообще считается некорректным говорить об измерении этой величины.
Image228a.gif (141 bytes)ЭЛЕКТРОН, ПРОТОН, НЕЙТРОН, НУКЛОН, ЭЛЕКТРОННАЯ ОБОЛОЧКА.
Image228b.gif (137 bytes) 1.Определите, насколько масса протона меньше массы нейтрона. Какую часть от массы протона составляет эта разница (выразите ее в виде десятичной дроби и в процентах)?
2.Во сколько раз (приближенно) масса любого нуклона больше массы электрона?
3.Определите, какую часть от массы атома составит масса его электронов, если в состав атома входят 8 протонов и 8 нейтронов. 4.Как вы думаете, удобно ли использовать единицы международной системы единиц измерений (СИ) для измерений масс атомов?
[предыдущий раздел] [содержание] [следующий раздел]
4.2. Взаимодействия между частицами в атоме. Атомные ядра
Между всеми заряженными частицами атома действуют электрические (электростатические) силы: электроны атома притягиваются к ядру и вместе с тем отталкиваются друг от друга. Действие заряженных частиц друг на друга передается электрическим полем.Image673.gif
Вам знакомо уже одно поле – гравитационное. Подробнее о том, что такое поля, и о некоторых их свойствах вы узнаете из курса физики.
Все протоны в ядре заряжены положительно и за счет электрических сил отталкиваются друг от друга. Но ядра же существуют! Следовательно, в ядре, кроме электростатических сил отталкивания, действует еще какое-то взаимодействие между нуклонами, за счет сил которого они притягиваются друг к другу, причем это взаимодействие – значительно сильнее электростатического. Эти силы называются ядерными силами, взаимодействие – сильным взаимодействием, а поле, передающее это взаимодействие – сильным полем.
В отличие от электростатического, сильное взаимодействие ощущается только на коротких расстояниях – порядка размеров ядер. Но силы притяжения, вызванные этим взаимодействием (Fя). во много раз больше электростатических (Fэ). Отсюда – " прочность" ядер во много раз больше " прочности" атомов. Поэтому в химических явлениях изменяется только электронная оболочка,
ответ:
вы уже знаете, что электронные орбитали характеризуются разными значениями энергии, различной формой и направленностью в пространстве. так, 1s-орбиталь обладает более низкой энергией. затем следует 2s-орбиталь, более высокой энергией. обе эти орбитали имеют форму сферы. естественно, 2s-орбиталь больше 1s-орбитали: большая энергия является следствием большего среднего расстояния между электронами и ядром. три 2р-орбитали гантелеобразной формы с равной энергией направлены вдоль осей прямоугольной системы координат. следовательно, ось каждой 2р-орбитали перпендикулярна осям двух других 2р-орбиталей.
атомы углерода, входящие в состав органических соединений, могут находиться в трёх валентных состояниях.
первое валентное состояние атома углерода рассмотрим на примере молекулы метана сн4.
при образовании молекулы метана сн4 атом углерода из основного состояния переходит в возбуждённое, в котором имеет четыре неспаренных электрона: один s- и три р-электрона. эти электроны участвуют в образовании четырёх s-связей с четырьмя атомами водорода. при этом следует ожидать, что три связи с—н, образованные за счёт спаривания трёх р-электронов атомов углерода с тремя s-электронами трёх атомов водорода (s—р), должны бы отличаться от четвёртой (s—s) связи прочностью, длиной, направлением. расчёт электронной плотности в молекуле метана показывает, что все связи в его молекуле равноценны и направлены к вершинам тетраэдра. это объясняется тем, что при образовании молекулы метана ковалентные связи возникают за счёт взаимодействия не «чистых», а так называемых гибридных, т. е. усреднённых по форме и размерам (а следовательно, и по энергии), орбиталей.