Naukowcy założyli także, że wszystkie obiekty składają się z cząstek elementarnych. Starożytna Grecja. Ale w tamtych czasach nie było sposobu, aby udowodnić lub obalić ten fakt. A w starożytności mogli się jedynie domyślać właściwości atomów na podstawie własnych obserwacji różnych substancji.

Udowodniono, że wszystkie substancje składają się z cząstek elementarnych dopiero w XIX wieku, a potem pośrednio. Jednocześnie fizycy i chemicy na całym świecie próbowali stworzyć jednolitą teorię cząstek elementarnych, która opisywałaby ich strukturę i wyjaśniała różne właściwości, takie jak ładunek jądrowy.

Prace wielu naukowców poświęcone były badaniu cząsteczek, atomów i ich struktury. Fizyka stopniowo przeniosła się w stronę badania mikroświata – cząstek elementarnych, ich oddziaływań i właściwości. Naukowcy zainteresowali się tym, czego potrzeba, aby stawiać hipotezy i próbować je udowodnić, przynajmniej pośrednio.

W rezultacie za teorię podstawową przyjęto teorię planetarną zaproponowaną przez Ernesta Rutherforda i Nielsa Bohra. Zgodnie z tą teorią ładunek jądra dowolnego atomu jest dodatni, podczas gdy ujemnie naładowane elektrony wirują po jego orbitach, ostatecznie czyniąc atom elektrycznie obojętnym. Z biegiem czasu teoria ta była wielokrotnie potwierdzana różnego rodzaju eksperymentami, poczynając od eksperymentów jednego z jej współautorów.

Współczesna fizyka jądrowa uważa teorię Rutherforda-Bohra za fundamentalną; opierają się na niej wszelkie badania atomów i ich pierwiastków. Z drugiej strony większość hipotez, które pojawiły się na przestrzeni ostatnich 150 lat, praktycznie nigdy nie została potwierdzona. Okazuje się, że fizyka jądrowa w przeważającej części ma charakter teoretyczny ze względu na bardzo małe rozmiary badanych obiektów.

Oczywiście, w nowoczesny świat Określenie ładunku na przykład jądra aluminium (lub dowolnego innego pierwiastka) jest znacznie łatwiejsze niż w XIX wieku, a jeszcze bardziej w starożytnej Grecji. Jednak dokonując nowych odkryć w tej dziedzinie, naukowcy czasami dochodzą do zaskakujących wniosków. Fizyka próbując znaleźć rozwiązanie jednego problemu napotyka nowe problemy i paradoksy.

Początkowo teoria Rutherforda stwierdza, że ​​właściwości chemiczne substancji zależą od ładunku jądra jej atomu, a co za tym idzie, od liczby elektronów krążących po jej orbitach. Współczesna chemia i fizyka w pełni potwierdzają tę wersję. Pomimo faktu, że badanie struktury cząsteczek początkowo opierało się na najprostszym modelu - atomie wodoru, którego ładunek jądrowy wynosi 1, teoria w pełni dotyczy wszystkich elementów układu okresowego, w tym tych uzyskanych sztucznie na końcu ostatniego tysiąclecia.

Ciekawe, że na długo przed badaniami Rutherforda angielski chemik i lekarz z wykształcenia William Prout zauważył, że ciężar właściwy różnych substancji jest wielokrotnością tego wskaźnika wodoru. Następnie zasugerował, że wszystkie inne pierwiastki składają się po prostu z wodoru na pewnym prostym poziomie. Że na przykład cząsteczka azotu to 14 takich minimalnych cząstek, tlen to 16 itd. Jeśli weźmiemy pod uwagę tę teorię globalnie we współczesnej interpretacji, to ogólnie jest ona poprawna.

Instrukcje

W stole D.I. Mendelejewa, podobnie jak w wielopiętrowym budynku mieszkalnym, znajdują się „” pierwiastki chemiczne, z których każdy zajmuje własne mieszkanie. Tym samym każdy z elementów posiada określony numer seryjny wskazany w tabeli. Numeracja pierwiastków chemicznych rozpoczyna się od lewej do prawej i od góry do dołu. W tabeli poziome wiersze nazywane są kropkami, a pionowe kolumny nazywane są grupami. Jest to ważne, ponieważ według numeru grupy lub okresu można również scharakteryzować niektóre parametry atom.

Atom jest chemicznie niepodzielny, ale jednocześnie składający się z mniejszych składniki, które można sklasyfikować jako (cząstki naładowane dodatnio), (cząstki naładowane ujemnie) (cząstki neutralne). Większość atom w jądrze (dzięki protonom i neutronom), wokół którego krążą elektrony. Ogólnie rzecz biorąc, atom jest elektrycznie obojętny, to znaczy ma liczbę dodatnią opłaty pokrywa się z liczbą ujemnych, dlatego liczba protonów jest taka sama. Ładunek dodatni jądra atom zachodzi właśnie dzięki protonom.

Przykład nr 1. Określ ładunek jądra atom węgiel (C). Zaczynamy analizować pierwiastek chemiczny węgiel, koncentrując się na tabeli D.I. Węgiel znajduje się w „mieszkaniu” nr 6. Dlatego tak jądra+6 z powodu 6 protonów (cząstek naładowanych dodatnio), które znajdują się w jądrze. Biorąc pod uwagę, że atom jest elektrycznie obojętny, oznacza to, że będzie tam również 6 elektronów.

Przykład nr 2. Określ ładunek jądra atom aluminium (Al). Aluminium posiada numer seryjny - nr 13. Dlatego też ładunek jądra atom aluminium +13 (z powodu 13 protonów). Będzie też 13 elektronów.

Przykład nr 3. Określ ładunek jądra atom srebro (Ag). Srebro posiada numer seryjny – nr 47. Oznacza to ładunek jądra atom srebro + 47 (z powodu 47 protonów). Jest też 47 elektronów.

notatka

W tabeli D.I. Mendelejewa w jednej komórce dla każdego pierwiastek chemiczny dwa są wymienione wartości liczbowe. Nie myl liczby atomowej i względnej masy atomowej pierwiastka

Atom pierwiastka chemicznego składa się z jądra i powłoka elektroniczna. Jądro jest centralną częścią atomu, w której skoncentrowana jest prawie cała jego masa. W przeciwieństwie do powłoki elektronowej, jądro ma dodatni opłata.

Będziesz potrzebować

• Liczba atomowa pierwiastka chemicznego, prawo Moseleya

Instrukcje

Zatem, opłata jądra równa ilości protony. Z kolei liczba protonów w jądrze jest równa liczbie atomowej. Na przykład liczba atomowa wodoru wynosi 1, to znaczy jądro wodoru składa się z jednego protonu i ma opłata+1. Liczba atomowa sodu wynosi 11, opłata jego jądra równa się +11.

Podczas rozpadu alfa jądra jego liczba atomowa zmniejsza się o dwa w wyniku emisji cząstki alfa ( jądra atom). Zatem liczba protonów w jądrze, które uległy rozpadowi alfa, również zmniejsza się o dwa.
Rozpad beta może nastąpić na trzy różne sposoby. W przypadku rozpadu beta-minus neutron po emisji zamienia się w antyneutrino. Następnie opłata jądra za sztukę.
W przypadku rozpadu beta-plus proton zamienia się w neutron, pozyton i nitrin, opłata jądra maleje o jeden.
W przypadku przechwytywania elektronicznego opłata jądra również maleje o jeden.

Opłata jądra można również wyznaczyć na podstawie częstotliwości linii widmowych charakterystycznego promieniowania atomu. Zgodnie z prawem Moseleya: sqrt(v/R) = (Z-S)/n, gdzie v to charakterystyczne widmo promieniowania, R to stała Rydberga, S to stała ekranowania, n to główna liczba kwantowa.
Zatem Z = n*sqrt(v/r)+s.

Wideo na ten temat

Źródła:

• jak zmienia się ładunek jądrowy?

Atom to najmniejsza cząstka każdego pierwiastka, która przenosi jego właściwości chemiczne. Zarówno istnienie, jak i budowa atomu były przedmiotem spekulacji i badań od czasów starożytnych. Stwierdzono, że budowa atomów jest podobna do budowy Układ Słoneczny: pośrodku znajduje się rdzeń, który zajmuje bardzo mało miejsca, ale zawiera prawie całą masę; Wokół niego krążą „planety” - elektrony przenoszące ładunek ujemny opłaty. Jak znaleźć obciążenie? jądra atom?

Instrukcje

Każdy atom jest elektrycznie obojętny. Ale ponieważ niosą ze sobą negatyw opłaty, muszą być zrównoważone przez przeciwne ładunki. To prawda. Pozytywny opłaty przenoszą cząstki zwane „protonami” znajdujące się w jądrze atomu. Proton jest znacznie masywniejszy od elektronu: waży aż 1836 elektronów!

Najprostszym przypadkiem jest atom wodoru pierwszego pierwiastka układu okresowego. Patrząc na tabelę, zobaczysz, że jest numerem jeden, a jego jądro składa się z pojedynczego protonu, wokół którego kręci się pojedynczy proton. Wynika, że jądra atom wodoru wynosi +1.

Jądra innych pierwiastków składają się już nie tylko z protonów, ale także z tzw. „neutronów”. Jak łatwo wywnioskować z samej nazwy, nie niosą ze sobą żadnego ładunku – ani negatywnego, ani pozytywnego. Dlatego pamiętaj: nieważne, ile neutronów jest częścią atomu jądra, wpływają one tylko na jego masę, ale nie na jego ładunek.

Dlatego ilość ładunku dodatniego jądra atomu zależy tylko od tego, ile zawiera protonów. Ponieważ jednak, jak już wskazano, atom jest elektrycznie obojętny, jego jądro powinno zawierać taką samą liczbę protonów, która obraca się wokół jądra. Liczbę protonów określa liczba atomowa pierwiastka w układzie okresowym.

Rozważ kilka elementów. Na przykład dobrze znany i niezbędny tlen znajduje się w „komórce” numer 8. Dlatego jej jądro zawiera 8 protonów, a ładunek jądra będzie +8. Żelazo zajmuje „komórkę” nr 26 i odpowiednio ma ładunek jądra+26. A metal – o numerze seryjnym 79 – będzie miał dokładnie taki sam ładunek jądra(79), ze znakiem +. Odpowiednio atom tlenu zawiera 8 elektronów, atom zawiera 26, a atom złota zawiera 79.

Wideo na ten temat

W normalnych warunkach atom jest elektrycznie obojętny. W tym przypadku jądro atomu składające się z protonów i neutronów jest dodatnie, a elektrony mają ładunek ujemny. Kiedy występuje nadmiar lub niedobór elektronów, atom zamienia się w jon.

Instrukcje

Związki chemiczne mogą mieć charakter molekularny lub jonowy. Cząsteczki są również elektrycznie obojętne, a jony niosą pewien ładunek. Zatem cząsteczka amoniaku NH3 jest obojętna, ale jon amonowy NH4+ jest naładowany dodatnio. Wiązania w cząsteczce amoniaku powstają w zależności od rodzaju wymiany. Czwarty atom wodoru jest dodawany poprzez mechanizm donor-akceptor, jest to również wiązanie kowalencyjne. Amon powstaje, gdy amoniak reaguje z roztworami kwasów.

Ważne jest, aby zrozumieć, że ładunek jądra pierwiastka nie zależy od przemian chemicznych. Bez względu na to, ile elektronów dodasz lub odejmiesz, ładunek jądra pozostanie taki sam. Na przykład atom O, anion O- i kation O+ charakteryzują się tym samym ładunkiem jądrowym wynoszącym +8. W tym przypadku atom ma 8 elektronów, anion 9, a kation 7. Samo jądro można zmienić jedynie poprzez przemiany jądrowe.

Najczęstszym typem reakcji jądrowej jest rozpad radioaktywny, który może zachodzić w środowisku naturalnym. Masę atomową pierwiastków ulegających takiemu rozpadowi podano w nawiasach kwadratowych. Oznacza to, że liczba masowa nie jest stała i zmienia się w czasie.

W układ okresowy elementy D.I. Srebro Mendelejewa ma numer seryjny 47 i oznaczenie „Ag” (argentum). Nazwa tego metalu pochodzi prawdopodobnie od łacińskiego „argos”, co oznacza „biały”, „błyszczący”.

Instrukcje

Srebro było znane ludzkości już w IV tysiącleciu p.n.e. W Starożytny Egipt nazywano go nawet „białym złotem”. Metal ten występuje w przyrodzie zarówno w postaci natywnej, jak i w postaci związków, na przykład siarczków. Bryłki srebra są ciężkie i często zawierają zanieczyszczenia złota, rtęci, miedzi, platyny, antymonu i bizmutu.

Właściwości chemiczne srebro

Srebro należy do grupy metali przejściowych i posiada wszystkie właściwości metali. Aktywność srebra jest jednak niewielka – w elektrochemicznym szeregu napięć metali znajduje się ono na prawo od wodoru, niemal na samym końcu. W związkach srebro najczęściej wykazuje stopień utlenienia +1.

W normalnych warunkach srebro nie reaguje z tlenem, wodorem, azotem, węglem, krzemem, lecz oddziałuje z siarką, tworząc siarczek srebra: 2Ag+S=Ag2S. Po podgrzaniu srebro oddziałuje z halogenami: 2Ag+Cl2=2AgCl↓.

Rozpuszczalny azotan srebra AgNO3 służy do jakościowego oznaczania jonów halogenkowych w roztworze – (Cl-), (Br-), (I-): (Ag+)+(Hal-)=AgHal↓. Na przykład podczas interakcji z anionami chloru srebro daje nierozpuszczalny biały osad AgCl↓.

Dlaczego srebrne przedmioty ciemnieją pod wpływem powietrza?

Przyczynę stopniowego spadku liczby wyrobów srebrnych tłumaczy się faktem, że srebro reaguje z siarkowodorem zawartym w powietrzu. W rezultacie na powierzchni metalu tworzy się warstwa Ag2S: 4Ag+2H2S+O2=2Ag2S+2H2O.

W sercu każdej nauki leży coś małego i ważnego. W biologii jest to komórka, w językoznawstwie jest to litera i dźwięk, w inżynierii jest to trybik, w budownictwie jest to kawałek piasku, a dla chemii i fizyki najważniejszy jest atom i jego budowa.

Artykuł przeznaczony jest dla osób powyżej 18 roku życia

Skończyłeś już 18 lat?

Atom to najmniejsza cząstka wszystkiego, co nas otacza, która niesie ze sobą wszystkie niezbędne informacje, cząstka określająca cechy i ładunki. Przez długi czas naukowcy myśleli, że jest on niepodzielny, jeden, jednak w ciągu długich godzin, dni, miesięcy i lat prowadzono badania, badania i eksperymenty, które dowodziły, że atom również ma swoją własną budowę. Innymi słowy, ta mikroskopijna kulka składa się z jeszcze mniejszych elementów, które wpływają na wielkość jej rdzenia, właściwości i ładunek. Struktura tych cząstek jest następująca:

• elektrony;
• jądro atomu.

Te ostatnie można też podzielić na bardzo elementarne części, które w nauce nazywane są protonami i neuronami, a jest ich wyraźna liczba w każdym konkretnym przypadku.

Liczba protonów znajdujących się w jądrze wskazuje na strukturę powłoki, która składa się z elektronów. Ta powłoka z kolei zawiera wszystkie niezbędne właściwości określonego materiału, substancji lub przedmiotu. Obliczenie sumy protonów jest bardzo proste – wystarczy znać numer seryjny najmniejszej części substancji (atomu) w dobrze znanym układzie okresowym. Wartość ta nazywana jest również liczbą atomową i jest oznaczona łacińską literą „Z”. Należy pamiętać, że protony mają ładunek dodatni, a na piśmie wartość tę definiuje się jako +1.

Neurony są drugim składnikiem jądra atomowego. Jest to elementarna cząstka subatomowa, która w przeciwieństwie do elektronów i protonów nie przenosi żadnego ładunku. Neurony odkrył w 1932 roku J. Chadwick, za co 3 lata później otrzymał Nagrodę Nobla. W podręcznikach i prace naukowe są one oznaczone łacińskim symbolem „n”.

Trzecim składnikiem atomu jest elektron, który porusza się monotonnie wokół jądra, tworząc w ten sposób chmurę. Cząstka ta jest najlżejszą ze wszystkich znanych nowoczesna nauka, co oznacza, że ​​jego ładunek jest również najmniejszy. Elektron jest oznaczony literą od -1.

To połączenie cząstek dodatnich i ujemnych w strukturze sprawia, że ​​atom jest cząstką nienaładowaną lub cząstką naładowaną neutralnie. Jądro, w porównaniu z całkowitą wielkością całego atomu, jest bardzo małe, ale to w nim skupia się cały ciężar, co świadczy o jego dużej gęstości.

Jak określić ładunek jądra atomowego?

Aby określić ładunek jądra atomu, musisz dobrze rozumieć strukturę samego atomu i jego jądra, rozumieć podstawowe prawa fizyki i chemii, a także być uzbrojony w układ okresowy Mendelejewa, aby określić liczba atomowa pierwiastka chemicznego.

1. Wiedza, że ​​mikroskopijna cząstka dowolnej substancji ma w swojej strukturze jądro i elektrony, które tworzą w pobliżu niej powłokę w postaci chmury. Z kolei jądro zawiera dwa rodzaje elementarnych niepodzielnych cząstek: protony i neurony, z których każdy ma swoje własne właściwości i cechy. Neurony nie mają w swoim arsenale ładunku elektronicznego. Oznacza to, że ich ładunek nie jest ani równy, ani większy, ani mniejszy od zera. Protony, w przeciwieństwie do swoich odpowiedników, przenoszą ładunek dodatni. Inaczej mówiąc, oni ładunek elektryczny można oznaczyć jako +1.
2. Elektrony, które są integralną częścią każdego atomu, również przenoszą pewien rodzaj ładunku elektrycznego. Są to ujemnie naładowane cząstki elementarne i na piśmie definiuje się je jako -1.
3. Aby obliczyć ładunek atomu, potrzebujesz wiedzy o jego budowie (właśnie sobie przypomnieliśmy niezbędne informacje), liczba cząstek elementarnych w kompozycji. Aby poznać ładunek atomu, należy matematycznie dodać liczbę niektórych cząstek (protonów) do innych (elektronów). Zwykle cechy atomu wskazują, że jest on obojętny pod względem elektronów. Innymi słowy, wartość elektronów jest równa liczbie protonów. Rezultat jest następujący: wartość ładunku takiego atomu wynosi zero.
4. Ważny niuans: zdarzają się sytuacje, w których liczba dodatnio i ujemnie naładowanych cząstek elementarnych w jądrze może nie być równa. Oznacza to, że atom staje się jonem o ładunku dodatnim lub ujemnym.

Naukowym symbolem jądra atomu jest Ze. Jest to dość proste do rozszyfrowania: Z to liczba przypisana pierwiastkowi w dobrze znanym układzie okresowym, nazywana jest także liczbą porządkową lub liczbą ładunku. Wskazuje liczbę protonów w jądrze atomu, a e jest po prostu ładunkiem protonu.

We współczesnej nauce istnieją jądra inne znaczenieładunki: od 1 do 118.

Inny ważna koncepcja, co młodzi chemicy powinni wiedzieć - liczba masowa. Pojęcie to wskazuje całkowity ładunek nukleonów (są to najmniejsze składniki jądra atomu pierwiastka chemicznego). Możesz znaleźć tę liczbę, jeśli użyjesz formuły: A = Z + N gdzie A jest pożądaną liczbą masową, Z jest liczbą protonów, a N jest wartością neutronów w jądrze.

Jaki ładunek ma jądro atomu bromu?

Aby w praktyce zademonstrować, jak znaleźć ładunek atomu żądanego pierwiastka (w naszym przypadku bromu), należy zwrócić się do układu okresowego pierwiastków chemicznych i znaleźć tam brom. Jego liczba atomowa wynosi 35. Oznacza to, że jego ładunek jądrowy wynosi 35, ponieważ zależy od liczby protonów w jądrze. A liczbę protonów wskazuje liczba, pod którą pierwiastek chemiczny stoi w wielkim dziele Mendelejewa.

Podajmy jeszcze kilka przykładów, aby w przyszłości ułatwić młodym chemikom obliczanie niezbędnych danych:

• Ładunek jądrowy atomu sodu (na) wynosi 11, ponieważ pod tą liczbą można go znaleźć w tabeli pierwiastków chemicznych.
• ładunek jądra fosforu (którego symboliczne oznaczenie to P) ma wartość 15, ponieważ tyle protonów znajduje się w jego jądrze;
• siarka (z oznaczeniem graficznym S) jest sąsiadką w tabeli poprzedniego pierwiastka, dlatego jej ładunek jądrowy wynosi 16;
• żelazo (i możemy je znaleźć w oznaczeniu Fe) ma liczbę 26, co wskazuje na taką samą liczbę protonów w jego jądrze, a co za tym idzie, ładunek atomu;
• węgiel (inaczej C) to liczba 6 w układzie okresowym, która wskazuje potrzebne nam informacje;
• magnez ma liczbę atomową 12 i w międzynarodowej symbolice jest znany jako Mg;
• chlor w układzie okresowym, gdzie jest zapisany jako Cl, ma liczbę 17, dlatego jego liczba atomowa (której potrzebujemy) jest taka sama - 17;
• tak korzystny dla młodych organizmów wapń (Ca) znajduje się pod numerem 20;
• ładunek jądra atomu azotu (z pisemnym oznaczeniem N) wynosi 7 i w tej kolejności jest on przedstawiony w układzie okresowym;
• bar ma liczbę 56, która jest równa jego masie atomowej;
• pierwiastek chemiczny selen (Se) ma w swoim jądrze 34 protony, co pokazuje, że dokładnie taki będzie ładunek jądra jego atomu;
• srebro (lub pisemne oznaczenie Ag) ma liczbę atomową i masę atomową 47;
• jeśli chcesz poznać ładunek jądra atomu litu (Li), musisz przejść do początku wielkiego dzieła Mendelejewa, gdzie ma on numer 3;
• Aurum, czyli nasze ukochane złoto (Au), ma masę atomową 79;
• dla argonu wartość ta wynosi 18;
• Rubid ma masę atomową 37, a stront ma masę atomową 38.

Wyliczenie wszystkich składników układu okresowego Mendelejewa zajęłoby bardzo dużo czasu, ponieważ jest ich dużo (tych składników). Najważniejsze jest to, że istota tego zjawiska jest jasna i jeśli trzeba obliczyć liczbę atomową potasu, tlenu, krzemu, cynku, aluminium, wodoru, berylu, boru, fluoru, miedzi, fluoru, arsenu, rtęci, neonu , mangan, tytan, wystarczy zajrzeć do tabeli pierwiastków chemicznych i poznać numer seryjny konkretnej substancji.

ŁADOWANIE rdzeniowy

Prawo Moseleya.Ładunek elektryczny jądra tworzą protony tworzące jego skład. Liczba protonów Z nazywają to ładunkiem, co oznacza, że ​​wartość bezwzględna ładunku jądra jest równa Ze.Ładunek nuklearny pokrywa się z numerem seryjnym Z pierwiastek w układzie okresowym pierwiastków Mendelejewa. Ładunki jąder atomowych zostały po raz pierwszy określone przez angielskiego fizyka Moseleya w 1913 roku. Mierząc długość fali za pomocą kryształu λ charakterystycznego promieniowania rentgenowskiego dla atomów niektórych pierwiastków, Moseley odkrył regularną zmianę długości fali λ dla pierwiastków następujących po sobie w układzie okresowym (ryc. 2.1). Moseley zinterpretował tę obserwację jako zależność λ z jakiejś stałej atomowej Z, różniące się o jeden w zależności od pierwiastka i równe jeden dla wodoru:

gdzie i są stałymi. Z eksperymentów dotyczących rozpraszania kwantów promieniowania rentgenowskiego przez elektrony atomowe i α -cząstki przez jądra atomowe, wiadomo było już, że ładunek jądra jest w przybliżeniu równy połowie masy atomowej, a zatem jest zbliżony do liczby atomowej pierwiastka. Ponieważ emisja charakterystycznego promieniowania rentgenowskiego jest konsekwencją procesów elektrycznych zachodzących w atomie, Moseley doszedł do wniosku, że znaleziona w jego eksperymentach stała atomowa, która określa długość fali charakterystycznego promieniowania rentgenowskiego i pokrywa się z liczbą atomową pierwiastka, może być jedynie ładunkiem jądra atomowego (prawo Moseleya).

Ryż. 2.1. Widma rentgenowskie atomów sąsiednich pierwiastków uzyskane przez Moseleya

Pomiar długości fal promieniowania rentgenowskiego przeprowadzany jest z dużą dokładnością, dzięki czemu na podstawie prawa Moseleya można całkowicie wiarygodnie ustalić przynależność atomu do pierwiastka chemicznego. Jednocześnie fakt, że stała Z w ostatnim równaniu jest ładunek jądra, choć potwierdzony eksperymentami pośrednimi, ostatecznie opiera się na postulatie - prawie Moseleya. Dlatego po odkryciu Moseleya wielokrotnie mierzono ładunki jądrowe w eksperymentach rozpraszania α -cząstki w oparciu o prawo Coulomba. W 1920 roku Chadwig udoskonalił technikę pomiaru proporcji rozproszonych α -cząstki i otrzymały ładunki jąder atomów miedzi, srebra i platyny (patrz tabela 2.1). Dane Chadwiga nie pozostawiają wątpliwości co do ważności prawa Moseleya. Oprócz tych pierwiastków w eksperymentach określono także ładunki jąder magnezu, glinu, argonu i złota.

Tabela 2.1. Wyniki eksperymentów Chadwicka

Definicje. Po odkryciu Moseleya stało się jasne, że główną cechą atomu jest ładunek jądra, a nie jego masa atomowa, jak zakładali chemicy XIX wieku, ponieważ ładunek jądra determinuje liczbę elektronów atomowych, a zatem właściwości chemiczne atomów. Powodem różnicy między atomami pierwiastków chemicznych jest właśnie to, że mają ich jądra inny numer protonów w swoim składzie. I odwrotnie, różna liczba neutronów w jądrach atomów o tej samej liczbie protonów nie zmienia w żaden sposób właściwości chemicznych atomów. Atomy, które różnią się jedynie liczbą neutronów w jądrach, nazywane są atomami izotopy pierwiastek chemiczny.

Struktura atom- to jeden z podstawowych tematów kursu chemii, który opiera się na znajomości posługiwania się tablicą „Układ okresowy pierwiastków chemicznych D.I. Mendelejewa”. To nie tylko pierwiastki chemiczne sklasyfikowane i uporządkowane według określonych praw, ale także magazyn informacji, w tym informacji o budowie atom. Znając specyfikę czytania tego wyjątkowego materiał referencyjny, dozwolone jest kompletne zestawienie jakościowe i ilościowe atomu.

Będziesz potrzebować

• Tabela DI Mendelejewa

Instrukcje

1. W tabeli D.I. Mendelejewa pierwiastki chemiczne „żyją” w wielopiętrowym budynku mieszkalnym, z których wszystkie zajmują własne mieszkanie. Tym samym każdy z elementów posiada określony numer seryjny wskazany w tabeli. Numeracja pierwiastków chemicznych rozpoczyna się od lewej do prawej i od góry do dołu. W tabeli poziome wiersze nazywane są kropkami, a pionowe kolumny nazywane są grupami. Jest to ważne, ponieważ według numeru grupy lub okresu możliwe jest również zestawienie niektórych parametrów atom .

2. Atom jest cząstką chemicznie niepodzielną, ale jednocześnie składającą się z mniejszych połączonych części, do których zaliczają się protony (cząstki naładowane regularnie), elektrony (naładowane ujemnie) i neutrony (cząstki neutralne). Większość atom skupione w jądrze (dzięki protonom i neutronom), wokół którego krążą elektrony. Podsumowując, atom jest elektrycznie obojętny, to znaczy zawiera liczbę poprawną opłaty pokrywa się z liczbą ujemnych, dlatego liczba protonów i elektronów jest identyczna. Prawidłowy ładunek jądrowy atom zachodzi właśnie dzięki protonom.

3. Należy pamiętać, że liczba atomowa pierwiastka chemicznego ilościowo pokrywa się z ładunkiem jądra atom. W konsekwencji, w celu określenia ładunku jądra atom musisz sprawdzić, pod jakim numerem znajduje się ten pierwiastek chemiczny.

4. Przykład nr 1. Określ ładunek jądrowy atom węgiel (C). Zaczynamy badać pierwiastek chemiczny węgiel, koncentrując się na tabeli D.I. Węgiel znajduje się w „mieszkaniu” nr 6. W związku z tym ma ładunek jądrowy +6 dzięki 6 protonom (prawidłowo naładowanym cząstkom), które znajdują się w jądrze. Biorąc pod uwagę, że atom jest elektrycznie obojętny, oznacza to, że będzie tam również 6 elektronów.

5. Przykład nr 2. Określ ładunek jądrowy atom aluminium (Al). Aluminium ma numer seryjny - nr 13. W związku z tym ładunek jądra atom aluminium +13 (z powodu 13 protonów). Będzie też 13 elektronów.

6. Przykład nr 3. Określ ładunek jądrowy atom srebro (Ag). Srebro ma numer seryjny - nr 47. Oznacza to ładunek jądra atom srebro + 47 (z powodu 47 protonów). Jest też 47 elektronów.

Atom pierwiastka chemicznego składa się z jądra i powłoka elektroniczna. Jądro jest centralną częścią atomu, w której skupia się w przybliżeniu cała jego masa. W przeciwieństwie do powłoki elektronowej, jądro ma prawidłowe opłata .

Będziesz potrzebować

• Liczba atomowa pierwiastka chemicznego, prawo Moseleya

Instrukcje

1. Jądro atomu składa się z 2 rodzajów cząstek - protonów i neutronów. Neutrony są cząstkami elektrycznie obojętnymi, to znaczy ich elektrycznymi opłata równa się zeru. Protony to cząstki naładowane dodatnio i ich elektryczność opłata równa się +1.

2. Zatem, opłata jądra równa liczbie protonów. Z kolei liczba protonów w jądrze jest równa liczbie jądrowej pierwiastka chemicznego. Na przykład liczba jądrowa wodoru wynosi 1, to znaczy jądro wodoru składa się z jednego protonu i ma opłata+1. Liczba jądrowa sodu wynosi 11, opłata jego jądra równa się +11.

3. Podczas rozpadu alfa jądra jego liczba jądrowa zmniejsza się o dwa w wyniku emisji cząstki alfa ( jądra atom helu). Zatem liczba protonów w jądrze, które uległy rozpadowi alfa, również zmniejsza się o dwa. Rozpad beta może nastąpić w 3 różne rodzaje. Podczas rozpadu beta-minus neutron zamienia się w proton, emitując elektron i antyneutrino. Następnie opłata jądra wzrasta o jeden. W przypadku rozpadu beta-plus proton zamienia się w neutron, pozyton i nitrin, opłata jądra zmniejsza się o jeden w przypadku przechwytywania elektronicznego opłata jądra również maleje o jeden.

4. Opłata jądra można również określić na podstawie częstotliwości linii widmowych charakterystycznego promieniowania atomu. Zgodnie z prawem Moseleya: sqrt(v/R) = (Z-S)/n, gdzie v jest częstotliwością widmową promieniowania charakterystycznego, R jest ciągłą Rydberga, S jest ciągłą ekranowania, n jest podstawową liczbą kwantową. Z = n*sqrt(v/r)+s.

Wideo na ten temat

Atom to najmniejsza cząstka całego pierwiastka, która przenosi jego właściwości chemiczne. Zarówno istnienie, jak i budowa atomu były przedmiotem spekulacji i zrozumienia od czasów starożytnych. Stwierdzono, że budowa atomów jest podobna do struktury Przejrzystego Układu: w środku znajduje się jądro, zajmujące bardzo mało miejsca, ale skupiające w sobie w przybliżeniu całą masę; Wokół niego krążą „planety” - elektrony przenoszące ładunek ujemny opłaty. Jak można wykryć ładunek? jądra atom?

Instrukcje

1. Każdy atom jest elektrycznie obojętny. Ale ze względu na fakt, że elektrony przenoszą ujemnie opłaty, muszą być zrównoważone przez przeciwne ładunki. To prawda. Pozytywny opłaty przenoszą cząstki zwane „protonami” znajdujące się w jądrze atomu. Proton jest znacznie większy od elektronu: waży aż 1836 elektronów!

2. Najbardziej prymitywnym przypadkiem jest atom wodoru pierwszego pierwiastka układu okresowego. Patrząc na tabelę, zobaczysz, że zajmuje pierwsze miejsce, a jego jądro składa się z wyjątkowego protonu, wokół którego kręci się wyjątkowy elektron. Wynika z tego, że opłata jądra atom wodoru wynosi +1.

3. Jądra innych pierwiastków składają się nie tylko z protonów, ale także z tzw. „neutronów”. Jak łatwo zrozumieć z samej nazwy, neutrony nie niosą żadnego ładunku - ani ujemnego, ani prawidłowego. Dlatego pamiętaj: bez względu na to, ile neutronów jest zawartych w jądrze jądra, wpływają one tylko na jego masę, ale nie na jego ładunek.

4. W konsekwencji wielkość ładunku dodatniego jądra atomu zależy tylko od tego, ile zawiera protonów. Ponieważ jednak, jak już wskazano, atom jest elektrycznie obojętny, jego jądro powinno zawierać tyle samo protonów, ile wokół niego krążą elektrony jądra. Liczbę protonów określa liczba atomowa pierwiastka w układzie okresowym.

5. Spójrz na kilka elementów. Załóżmy, że słynny i pilnie potrzebny tlen znajduje się w „komórce” nr 8. W związku z tym jej jądro zawiera 8 protonów, a ładunek jądra będzie +8. Stal zajmuje „komórkę” o numerze 26 i odpowiednio ma ładunek jądra+26. A porządny metal – złoto o numerze seryjnym 79 – będzie miał dokładnie taki sam ładunek jądra(79), ze znakiem +. Odpowiednio atom tlenu zawiera 8 elektronów, atom żelaza zawiera 26, a atom złota zawiera 79.

Wideo na ten temat

W zwykłych warunkach atom jest elektrycznie obojętny. W tym przypadku jądro atomu składające się z protonów i neutronów jest naładowane dodatnio, podczas gdy elektrony mają ładunek ujemny. Kiedy występuje nadmiar lub niedobór elektronów, atom zamienia się w jon.

Instrukcje

1. Każdy pierwiastek chemiczny ma swój własny, unikalny ładunek jądrowy. To ładunek określa numer pierwiastka w układzie okresowym. Zatem jądro wodoru ma ładunek +1, hel +2, lit +3, beryl +4 itd. Zatem jeśli patrzymy na pierwiastek, ładunek jądra jego atomu można określić na podstawie układu okresowego.

2. Ponieważ w zwykłych warunkach atom jest elektrycznie obojętny, liczba elektronów odpowiada ładunkowi jądra atomowego. Ujemny ładunek elektronów jest kompensowany przez dodatni ładunek jądra. Siły elektrostatyczne utrzymują chmury elektronów w pobliżu atomu, co zapewnia jego stabilność.

3. Pod wpływem określonych warunków elektrony można odebrać atomowi lub dodać do niego dodatkowe. Kiedy usuniesz elektron z atomu, atom staje się kationem, odpowiednio naładowanym jonem. Przy nadmiarze elektronów atom staje się anionem, jonem naładowanym ujemnie.

4. Związki chemiczne mogą mieć charakter molekularny lub jonowy. Cząsteczki są również elektrycznie obojętne, a jony niosą ze sobą określony ładunek. Zatem cząsteczka amoniaku NH3 jest obojętna, ale jon amonowy NH4+ jest prawidłowo naładowany. Wiązania między atomami w cząsteczce amoniaku są kowalencyjne, utworzone zgodnie z typem wymiany. Czwarty atom wodoru jest dodawany poprzez mechanizm donor-akceptor, jest to również wiązanie kowalencyjne. Amon powstaje, gdy amoniak reaguje z roztworami kwasów.

5. Najważniejsze do zrozumienia jest to, że ładunek jądra pierwiastka nie zależy od przemian chemicznych. Bez względu na to, ile elektronów dodasz lub odejmiesz, ładunek jądra pozostanie taki sam. Na przykład atom O, anion O- i kation O+ charakteryzują się tym samym ładunkiem jądrowym wynoszącym +8. W tym przypadku atom ma 8 elektronów, anion ma 9, a kation ma 7. Samo jądro można zmienić jedynie poprzez metamorfozę jądrową.

6. Szczególnie powszechnym typem reakcji jądrowej jest rozpad radioaktywny, który może zachodzić w środowisku naturalnym. Masę jądrową pierwiastków ulegających takiemu rozkładowi w przyrodzie podano w nawiasach kwadratowych. Oznacza to, że liczba masowa nie jest stała i zmienia się w czasie.

W układzie okresowym pierwiastków D.I. Srebro Mendelejewa ma numer seryjny 47 i oznaczenie „Ag” (argentum). Nazwa tego metalu mogła pochodzić od łacińskiego „argos”, co oznacza „biały”, „błyszczący”.

Instrukcje

1. Srebro było znane społeczeństwu już w IV tysiącleciu p.n.e. W starożytnym Egipcie nazywano go nawet „białym złotem”. Ten drogi metal występuje w przyrodzie zarówno w postaci rodzimej, jak i w postaci związków, powiedzmy, siarczków. Bryłki srebra mają ogromną wagę i często zawierają zanieczyszczenia złota, rtęci, miedzi, platyny, antymonu i bizmutu.

2. Właściwości chemiczne srebra Srebro należy do grupy metali przejściowych i posiada wszystkie właściwości metali. Aktywność chemiczna srebra jest jednak niewielka – w szeregu elektrochemicznym napięć metali znajduje się ono na prawo od wodoru, mniej więcej na samym końcu. W związkach srebro najczęściej wykazuje stopień utlenienia +1.

3. W normalnych warunkach srebro nie reaguje z tlenem, wodorem, azotem, węglem, krzemem, lecz oddziałuje z siarką, tworząc siarczek srebra: 2Ag+S=Ag2S. Po podgrzaniu srebro oddziałuje z halogenami: 2Ag+Cl2=2AgCl?.

4. Rozpuszczalny azotan srebra AgNO3 służy do wiarygodnego oznaczania jonów halogenkowych w roztworze – (Cl-), (Br-), (I-): (Ag+)+(Hal-)=AgHal?. Na przykład, podczas interakcji z anionami chloru, srebro daje nierozpuszczalny biały osad AgCl2.

5. Dlaczego wyroby srebrne blakną w powietrzu? Przyczynę stopniowego ciemnienia wyrobów srebrnych można wytłumaczyć faktem, że srebro reaguje z siarkowodorem zawartym w powietrzu. W rezultacie na powierzchni metalu tworzy się warstwa Ag2S: 4Ag+2H2S+O2=2Ag2S+2H2O.

6. Jak srebro oddziałuje z kwasami? Srebro, podobnie jak miedź, nie wchodzi w interakcje z rozcieńczonymi kwasami solnym i siarkowym, ponieważ jest metalem o niskiej aktywności i nie może wyprzeć z nich wodoru. Kwasy utleniające, azotowy i stężony kwas siarkowy, srebro rozpuszczają się: 2Ag+2H2SO4(stęż.)=Ag2SO4+SO2?+2H2O; Ag+2HNO3(stęż.)=AgNO3+NO2a+H2O; 3Ag+4HNO3(rozcieńczony)=3AgNO3+NO?+2H2O.

7. Jeśli do roztworu azotanu srebra dodasz zasadę, otrzymasz ciemny kasztanowy osad tlenku srebra Ag2O: 2AgNO3+2NaOH=Ag2O?+2NaNO3+H2O.

8. Podobnie jak jednowartościowe związki miedzi, nierozpuszczalne osady AgCl i Ag2O mogą rozpuszczać się w roztworach amoniaku, dając złożone związki: AgCl+2NH3=Cl; Ag2O+4NH3+H2O=2OH. To drugie połączenie jest często stosowane w Chemia organiczna w reakcji „srebrnego lustra” – dobra reakcja na grupę aldehydową.

Węgiel jest jednym z pierwiastków chemicznych oznaczonym w układzie okresowym symbolem C. Jego numer seryjny to 6, masa jądrowa to 12,0107 g/mol, a promień atomowy to 91 pm. Węgiel swoją nazwę zawdzięcza rosyjskim chemikom, którzy początkowo nadali pierwiastkowi nazwę „węglan”, która następnie została przekształcona w obecną nazwę.

Instrukcje

1. Węgiel był stosowany w przemyśle od czasów starożytnych, kiedy kowale używali go do wytapiania metali. Powszechnie znane są dwie alotropowe modyfikacje pierwiastka chemicznego - diament, stosowany w przemyśle jubilerskim i przemysłowym, a także grafit, za którego odkrycie niedawno przyznano nagrodę nagroda Nobla. Już Antoine Lavoisier przeprowadził pierwsze umiejętności z tzw. czystym węglem, po czym jego właściwości zostały częściowo zbadane przez grupę naukowców – Guiton de Morveau, sam Lavoisier, Berthollet i Fourcroix, którzy opisali swoje umiejętności w książce „Metoda Nomenklatura chemiczna”.

2. Wolny węgiel po raz pierwszy odkrył Brytyjczyk Tennant, który przepuścił pary fosforu nad gorącą kredą i otrzymał fosforan wapnia razem z węglem. Kontynuatorem umiejętności brytyjskiej kadry był Francuz Guiton de Morveau. Ostrożnie podgrzał diament, ostatecznie zamieniając go w grafit, a później w kwas węglowy.

3. Carbon ma dość szeroką gamę właściwości fizyczne w wyniku tworzenia się wiązań chemicznych różne rodzaje. Wiadomo już, że ten pierwiastek chemiczny tworzy się w sposób ciągły w dolnych warstwach stratosfery, a jego właściwości sprawiły, że od lat 50. XX wieku węgiel znalazł miejsce w elektrowniach jądrowych i nuklearnych bombach wodorowych.

4. Fizycy wyróżniają kilka form lub struktur węgla: tetryczny, trygonalny i diagonalny. Ma również kilka odmian krystalicznych - diament, grafen, grafit, karbyn, lonsdaleit, nanodiament, fuleren, fuleryt, włókno węglowe, nanowłókno i nanorurki. Węgiel amorficzny występuje również w postaciach: węgla aktywowanego i węgla drzewnego, węgla kopalnego lub antracytu, węgla lub koksu naftowego, węgla szklistego, sadzy, sadzy i nanofilmu węglowego. Fizycy rozróżniają także odmiany colasterów – astralens, diwęgle i nanostożki węglowe.

5. Węgiel jest dość obojętny przy braku ekstremalnych temperatur, a po osiągnięciu ich górnego progu potrafi łączyć się z innymi pierwiastkami chemicznymi, wykazując silne właściwości redukujące.

6. Być może szczególnie znanym zastosowaniem węgla jest przemysł ołówkowy, gdzie miesza się go z gliną, aby był mniej kruchy. Stosowany jest również jako smar w bardzo wysokich lub niskich temperaturach, a jego wysoka temperatura topnienia umożliwia wytwarzanie z węgla mocnych tygli do zalewania metali. Grafit również przewodzi czarująco Elektryczność, co daje duże perspektywy jego zastosowania w elektronice.

Wideo na ten temat

Notatka!
W tabeli D.I. Mendelejewa w jednej komórce podano dwie wartości liczbowe dla całego pierwiastka chemicznego. Nie myl liczby atomowej i względnej masy jądrowej pierwiastka