Строение атома. Состав атомных ядер. Изотопы. Химический элемент
СТРОЕНИЕ И СОСТАВ АТОМА
В 1911 г англ. учёный Э. Резерфорд доказал на опыте, что в центре атома имеется положительно заряженное ядро.
Ядро — положительно заряженная часть атома, состоящая из нуклонов — протонов и нейтронов (за исключением водорода, ядро которого состоит только из протонов).
Например, модель атома азота
Заряд ядра равен порядковому номеру химического элемента
Из курса физики вам известно, что вокруг положительного ядра находятся отрицательно заряженные частицы электроны - е- . В электронейтральном атоме число электронов должно быть равно заряду ядра и, следовательно, порядковому номеру элемента. Масса электрона очень мала и принимается равной нулю, таким образом, масса атома сосредоточена в ядре, в котором расположены протоны – p+ и нейтроны – n0.
Заряд ядра равен порядковому номеру химического элемента
Из курса физики вам известно, что вокруг положительного ядра находятся отрицательно заряженные частицы электроны - е- . В электронейтральном атоме число электронов должно быть равно заряду ядра и, следовательно, порядковому номеру элемента. Масса электрона очень мала и принимается равной нулю, таким образом, масса атома сосредоточена в ядре, в котором расположены протоны – p+ и нейтроны – n0.
Электрон — элементарная частица с массой 1/1840 а.е.м. и минимальным отрицательным электрическим зарядом (-1).
Протон — стабильная элементарная частица с массой 1 а.е.м. и минимальным положительным электрическим зарядом (+1).
Нейтрон — нейтральная (не обладающая электрическим зарядом) элементарная частица с массой, равной 1 а.е.м.
Заряд ядра атома = Порядковому номеру = Числу протонов = Число электронов
Число нейтронов = Атомная масса (Ar) – Порядковый номер
Число нейтронов = Атомная масса (Ar) – Порядковый номер
Например, определите состав атома бора?
Бор
N (порядковый номер) – 5
Ar(B) = 11
e-=5
p+=5
n0= 11 – 5 = 6
Бор
N (порядковый номер) – 5
Ar(B) = 11
e-=5
p+=5
n0= 11 – 5 = 6
Например, изотопы природного водорода:
Протий 11 H
Дейтерий 12Н
Тритий 13Н
модели изотопов водорода
Изотопы одного и того же химического элемента имеют разную массу, так как в ядрах содержится разное количество нейтронов.
ХИМИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ
Химический элемент – это вид атомов с одинаковым зарядом ядра.
В природе химические элементы существуют в виде смесей изотопов. Изотопный состав одного и того же химического элемента выражают в атомных долях (ωат.), которые указывают какую часть составляет число атомов данного изотопа от общего числа атомов всех изотопов данного элемента, принятого за единицу или 100%.
Например:
ωат (35Сl) = 0,754 или 75,4%
ωат (37Сl) = 0,246 или 24,6%
В таблице Менделеева приведены средние значения относительных атомных масс химических элементов с учётом их изотопного состава. Поэтому Ar , указанные в таблице являются дробными.
Ar средняя= ωат.(1) ∙ Ar(1) + … + ωат.(n) ∙ Ar(n)
Например:
Arсредняя (Cl) = 0,754 ∙ 35 + 0,246 ∙ 37 = 35,453
Задания для закрепления
№1. Определите атомный состав изотопов хлора 35Cl и 37Сl. Почему изотопы хлора имеют разное массовое число?
№2. Определите относительную атомную массу элемента кремния, если известно, что он состоит из трёх изотопов: 28Si (атомная доля 92,3%), 29Si (4,7%), 30Si (3%).
В природе химические элементы существуют в виде смесей изотопов. Изотопный состав одного и того же химического элемента выражают в атомных долях (ωат.), которые указывают какую часть составляет число атомов данного изотопа от общего числа атомов всех изотопов данного элемента, принятого за единицу или 100%.
Например:
ωат (35Сl) = 0,754 или 75,4%
ωат (37Сl) = 0,246 или 24,6%
В таблице Менделеева приведены средние значения относительных атомных масс химических элементов с учётом их изотопного состава. Поэтому Ar , указанные в таблице являются дробными.
Ar средняя= ωат.(1) ∙ Ar(1) + … + ωат.(n) ∙ Ar(n)
Например:
Arсредняя (Cl) = 0,754 ∙ 35 + 0,246 ∙ 37 = 35,453
Задания для закрепления
№1. Определите атомный состав изотопов хлора 35Cl и 37Сl. Почему изотопы хлора имеют разное массовое число?
№2. Определите относительную атомную массу элемента кремния, если известно, что он состоит из трёх изотопов: 28Si (атомная доля 92,3%), 29Si (4,7%), 30Si (3%).
