Дж. Томсона «пудинг с изюмом» Э. Резерфорда Н. Бора

СТРОЕНИЕ АТОМА

Атом (др.-греч. ἄτομος — неделимый, неразрезаемый ) – наименьшая, электронейтральная, химически неделимая частица вещества, состоящая из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженной электронной оболочки.

Атомное ядро – центральная, положительно заряженная, сложно организованная часть атома, состоящая из нуклонов –

протонов и нейтронов, связанных между собой ядерными силами.

 

Электронная оболочка – совокупность движущихся вокруг ядра электронов.

 

	Протон р+	Нейтрон n0	Электрон е-
Заряд частицы	+1	0	-1
Масса частицы	1,00728а.е.м.	1,00866а.е.м.	1/1840 от массы протона

Заряд ядра атома соответствует атомному номеру элемента в периодической системе (Z).  

Так как атом - электронейтральная частица, то число протонов должно быть равно числу электронов (число + = числу -):

N(e^-) = N(p⁺) = Z

Массовое число А – складывается из числа протонов и нейтронов в ядре данного атома. Тогда число нейтронов легко найти, вычитая заряд ядра атома из массового числа.

А = N (p ⁺) + N (n ⁰)

N (n ⁰) = A – Z

Химический элемент – вид атомов, с определённым зарядом ядра.

Природа устроена так, что один и тот же элемент может существовать в виде двух или нескольких изотопов.

Изотопы – атомы с одинаковым зарядом ядра, но разным массовым числом, т.е. разным числом нейтронов в ядре.

Поскольку нейтроны практически не влияют на химические свойства элементов, все изотопы одного и того же элемента химически неотличимы.

Пример 1: изотопы углерода:¹²С и ¹³С.

 Значит, они отличаются по составу на 1 нейтрон: у ¹²С – 6 нейтронов, у ¹⁴С – 7 нейтронов.

Пример 2: определить число протонов и нейтронов в ядре изотопа мышьяка с массовым числом 75.          

Решение: порядковый номер у As – 33. Следовательно, заряд ядра Z = +33, число протонов – 33.

Число нейтронов: A – Z = 75 – 33 = 42.

Электронное строение атома.

Первую модель атома предложил Английский физик, лауреат Нобелевской премии по физикеДжозеф Джон Томсон в 1898 г.

В виде положительно заряженного шара радиусом 10 ^-10 м, в котором плавают электроны нейтрализующие положительный заряд. В 1911 году британский физик Э. Резерфорд предложил модель атома, в которой электроны-частицы вращаются вокруг ядра атома примерно так же, как планеты обращаются вокруг Солнца. Затем 1913 г. Датский физик НильсБор предположил, что электроны в атоме могут устойчиво существовать только на орбитах, удаленных от ядра на строго определенные расстояния. Эти орбиты он назвал стационарными.

Модель атома                    Модель атома «Планетарная модель» Модель атома

Дж. Томсона «пудинг с изюмом» Э. Резерфорда                                                           Н. Бора

→

→

 

Электронные орбиты в модели Бора обозначаются целыми числами 1, 2,., n, начиная от ближайшей к ядру. В дальнейшем мы будем называть такие орбиты уровнями (электронными слоями).

 

Уровни, в свою очередь, могут состоять из близких по энергии подуровней(электронных оболочек). Их обозначают символами s, p, d, f.

Подуровни, в свою очередь, состоят из одинаковых по энергии орбиталей. На каждой орбитали может быть не больше двух электронов.

На схеме орбитали обозначают в виде ячеек: ¨, а электроны - в виде стрелок: ­ или ¯. 

Номер электронного слоя (уровня)	Электронные оболочки (подуровни)	Максимальное число электронов
n = 1	1s¨	2e
n = 2	2s¨ 2p¨¨¨	2e 6e
n = 3	3s¨ 3p¨¨¨ 3d¨¨¨¨¨	2e 6e 10e
n = 4	4s¨ 4p¨¨¨ 4d¨¨¨¨¨ 4f¨¨¨¨¨¨¨	2e 6e 10e 14e

Принцип минимума энергии определяет порядок заселения атомных орбиталей, имеющих различные энергии. Согласно принципу минимума энергии, электроны занимают в первую очередь орбитали, имеющие наименьшую энергию. Энергияподуровнейрастетвряду: