Химия для чайников с нуля, основы химии | HIMI4KA
Oтзывы и предложения

Урок 1. Схема строения атомов

Нравится172

В уроке 1 «Схема строения атомов» из курса «Химия для чайников» рассмотрим основы строение атома и состав атомного ядра; выясним, что такое атомная единица массы, порядковый номер атома и атомная масса элемента. Обязательно просмотрите основные понятия и определения к разделу «Атомы, молекулы и ионы», чтобы лучше воспринимать суть изложенного материала в данной главе.

Схема строения атомов

Основы строения атома

Пока не будем говорить, кто и когда узнал о существовании атома, а сразу перейдем к основам его строения: Атом — это мельчайшая частица вещества, которая состоит из ядра (заряд "+"), окруженного электронами (заряд "–").

Основы строения атома

Электроны расположены на электронных оболочках атома: чем больше заряд ядра, тем больше электронов и электронных оболочек. Сам атом заряда не имеет, так как он является электрически нейтральным: заряд ядра (+) равен сумме зарядов электронов (-), вращающихся вокруг ядра.

Состав ядра атома

Ядро атома состоит из нуклонов. Нуклоны в ядре — это протоны и нейтроны. Массы протона и нейтрона почти одинаковые. Заряд ядра атома обозначается знаком "+" и зависит исключительно от количества протонов, ведь протоны - это носители положительного заряда, а нейтроны заряда не имеют никогда. Почти вся масса атома сконцентрирована в ядре, поэтому оно супер-тяжелое по отношению к остальному содержимому атома, однако, очень маленькое по сравнению с общим размером атома.

Состав ядра атома

Чтобы вы понимали насколько оно мало, приведу пример: если атом увеличить до размеров Земли, то ядро атома будет в диаметре всего 60 метров. Надеюсь, что теперь у вас возникло некоторое представление об основах строения атома и составе атомного ядра.

Атомная единица массы

Весы, которые могли бы взвесить атом, электрон или нуклон, пока еще не изобрели. Поэтому химики выражают массу частиц не в граммах, а в атомных единицах массы (а.е.м.). 1 атомная единица массы равна 1/12 массы атома углерода, ядро которого состоит из 6 протонов и 6 нейтронов. Получается, что масса 1 протона ~ 1 нейтрона ~ 1 а.е.м. Возникает вопрос, почему мы не считали 6 электронов, однако ответ будет простым: масса электрона ничтожно мала, поэтому в данном случае с ней даже не считаются.

Атомная единица массы

Перевод граммов в атомные единицы массы выглядит так: 1 гр = 6,022×1023 а.е.м и наоборот 1 а.е.м. = 1,66×10-24 г. Число 6,022×1023 носит название - число Авогадро N (позже мы рассмотрим способ ее вычисления). Ниже изображена сравнительная таблица зарядов и масс элементарных частиц:

Название Заряд, Кл Масса, гр Масса, а.е.м.
Протон +1,6·10-19 1,67·10-24 1,00728
Нейтрон 0 1,67·10-24 1,00866
Электрон -1,6·10-19 9,10·10-28 0,00055

Порядковый номер атома и атомная масса элемента

Переходим к двум фундаментальным понятиям. Порядковый (атомный) номер Z — это число протонов в ядре и оно же обозначает число электронов, потому как атом должен быть электрически нейтральным. Атомная масса элемента (относительная атомная масса, атомный вес) — это масса всех субатомных частиц (протонов, нейтронов, электронов) в атоме, выражается в а.е.м. Относительная атомная масса элемента один в один то же самое, что и атомная, но является безразмерной величиной и показывает, во сколько раз масса рассматриваемого атома превышает массу 1/12 части атома углерода. Порядковые номера и атомные массы химических элементов отмечены в таблице Менделеева.

Порядковый номер атома и атомная масса элемента

Все атомы в природе с одинаковым порядковым номером в химическом отношении ведут себя практически одинаково и, поэтому их можно считать как атом одного и того же химического элемента. Каждый элемент обозначается одно- или двухбуквенным символом, заимствованный в большинстве случаев из греческого или латинского названия. Например, символ углерода - C, натрия - Na, азота - N и т.д. В качестве символа натрия Na, взяты две первые буквы его латинского названия натриум, чтобы отличить его от азота N (латинское название нитроген). В таблице Менделеева приведен алфавитный перечень элементов и их символов, их порядковый номер и атомные массы. 

 

Надеюсь урок 1 «Схема строения атомов» был понятным и познавательным. Если у вас возникли вопросы, пишите их в комментарии. Если вопросов нет, то переходите к уроку 2 «Изотопы элементов»

Познавательное видео по теме
Комментарии 20   Просмотров 28 415
Понравился урок? 172Нравится
аноним

Цитата: Алина
протоны носят положительный заряд,а нейтроны его не имеют. а если будет больше нейтронов, то атом будет носить " - " заряд? 
сколько бы нейтронов не бы атом будет носить заряд + - так как нейтроны не имеют заряди ни положительного ни отрицательного

quazar

Цитата: Аноним
Поясните пожалуйста. Вот у рубидия 37 протонов. Относительная ат. масса = 85,468... числа после запятой откуда. Почему масса не ровно 85?
 85, 468... это среднее число атомных масс всех изотопов рубидия встречающихся в природе. Т.е, у разных изотопов рубидия, разное количество нейтронов в ядре. Возьмем в пример достаточно распространненный элемент - водород (Н). Порядковый номер водорода - 1, т.е в его ядре находится 1 протон и 1 электрон (нейтральный атом, т.к положительные и отрицательные заряды нейтрализуют друг друга). На земле большинство атомов водорода не имеют нейтронов. Однако, в ядре каждого, примерно из 6000 атомов водорода, у 1 из них нейтрон все-таки находится(изотоп водорода (дейтерий). Поскольку дейтерий имеет 1 нейтрон, то теперь его массовое число будет равно 2. Известен также радиоактивный изотоп водорода, содержащий 2 нейтрона (тритий), правда на Земле он не встечается, его можно получить лишь искусственным путем. Тут возникает вопрос: Массу какого изотопа следует считать массой водорода при вычислениях? Ответ на него будет такой: "Среднюю от атомных масс всех изотопов водорода". Но это среднее значение не просто среднее арифметическое, следует учесть, что в обычном водороде(у которого нет нейтрона), дейтерий содержится в ничтожно малом количестве(примерно 0,0017%), а о тритии, который создается только искусственным путем вообще говорить не стоит. Так, по растпространенности изотопов встечающихся в природе находят средневзвешанное число. Поэтому атомная масса водорода в табл. Менделеева равна не 1, а 1,0079 а.е.м. То же самое и с рубидием)
 

Алина

протоны носят положительный заряд,а нейтроны его не имеют. а если будет больше нейтронов, то атом будет носить " - " заряд? 

Роман
  • Как вычислить кол электронов на каждом слое ? Например, у того же рубидия ?
Гость Ксения

Цитата: Аноним
Поясните пожалуйста. Вот у рубидия 37 протонов. Относительная ат. масса = 85,468... числа после запятой откуда. Почему масса не ровно 85?
В периодической таблице всегда пишется ТОЧНАЯ относительная атомная масса, а если мы хотим решить задачу, то берем числа, стоящие только перед запятой. 
 

Аноним

Поясните пожалуйста. Вот у рубидия 37 протонов. Относительная ат. масса = 85,468... числа после запятой откуда. Почему масса не ровно 85?

YA GOR 228

Цитата: аноним
Если у рубидия 37 электронов то и протонов 37. Почему относительная масса 85 а не 37+37?
Это относительная масса, выраженная в а.е.м. , а не сумма количества протонов и электронов. Т.е масса 1 протона = 1 а.е.м. = массе одного нейтрона. У Рубидия 37 электронов и 48 протонов. 37 а.е.м. + 48 а.е.м. = 85 а.е.м. Электроны не берем, так как их масса ничтожно мала 

Александра

видео очень интересное!

нз

Цитата: Виктор
Получается что атомная еденица массы это1/12 от массы углерода, 6+6 вроде все понятно , только я одного не пойму почему массы протона и нетрона независимо от элемента одинаковые во всех элементах в таблице получается что так???

да. Потому что ядра всех атомов состоят из одних и тех же протонов и нейтронов. Разница только в их количестве: чем больше протонов и нейтронов в ядре, тем тяжелее атом.

нз

Цитата: аноним
Если у рубидия 37 электронов то и протонов 37. Почему относительная масса 85 а не 37+37?

потому что число нейтронов может быть больше числа протонов в ядре. Заметь, что, начиная с хлора, у элементов число нейтронов становится больше, чем протонов. Порядковый номер указывает на количество протонов. Тогда число нейтронов можно посчитать самому: 85-37=48.

нз

Цитата: Седрак
что значит заряд? Как это произошло?почему протон положительно заряжен а электрон отрицательно?

заряд - это свойство какой-либо частицы. Он не имеет формы, массы, размеров. Он определяет способность тел создавать электромагнитные поля и участвовать в электромагнитном взаимодействии между телами.

Ritesty

Цитата: Катя
что значит заряд ,,Кл,, в таблице
Заряд в Кулонах (ед.измерения эл.заряда и потока эл. индукции)

Виктор

Получается что атомная еденица массы это1/12 от массы углерода, 6+6 вроде все понятно , только я одного не пойму почему массы протона и нетрона независимо от элемента одинаковые во всех элементах в таблице получается что так???

Павел

Цитата: аноним
Если у рубидия 37 электронов то и протонов 37. Почему относительная масса 85 а не 37+37?
там нейтрино еще безразрядные

аноним

Если у рубидия 37 электронов то и протонов 37. Почему относительная масса 85 а не 37+37?

алена

не могу разобратьсясравнительной таблице.откудо эти цифры?

Катя

что значит заряд ,,Кл,, в таблице

Александр

Доступно и понятно, для того что бы освежить память в самый раз!

Елена

Цитата: Седрак
что значит заряд? Как это произошло?почему протон положительно заряжен а электрон отрицательно?
 
Прими это как факт, что протон имеет положительный заряд,а электрон-отрицательный. Ты же не будешь выяснять, почему Земля круглая и все в таком духе, прими это как должное.

Евгений

Цитата: Седрак
что значит заряд? Как это произошло?почему протон положительно заряжен а электрон отрицательно?
 
Блин урок же называется строение атома , а здесь вроде обьяснили , из чего он состоит.

Ваш комментарий: