На основе теории строения атомов поясните: Почему группы элементов разделены на главные и побочные? § 3-5, 13 вопрос. Химия, 11 класс, базовый уровень, Рудзитис Г.Е., Фельдман Ф.Г.

Содержание

Основы теории строения атома — Справочник химика 21

    Глава III ОСНОВЫ ТЕОРИИ СТРОЕНИЯ АТОМА [c.38]

    Экспериментальный метод исследования атомов. Экспериментальной основой теории строения атомов служат главным образом данные, полученные при изучении атомных спектров испускания или поглощения излучения, регистрируемые спектральными методами. Эти методы использовали вначале (после их разработки в 1859 г.) для химического исследования атомного (элементного) состава веществ (спектральный анализ), в дальнейшем они были усовершенствованы и теперь являются мощным средством для изучения строения вещества. [c.10]


    При изучении неорганической химии вы ознакомились с открытием периодического закона (I, с. 108) Д. И. Менделеевым и с данной им формулировкой этого закона. Вы узнали также о строении ядер атомов и о расположении электронов по орбиталям или энергетическим уровням.
Вы должны помнить, что на основе теории строения атомов периодический закон Д. И. Менделеева формулируется так  [c.58]

    На основе теории строения атомов поясните, почему группы элементов разделены на главные и побочные. [c.70]

    Обобщение Рица распространяется на излучение и более сложных атомов, чем атом водорода. Уравнение (2.4) было положено в основу теории строения атома водорода Нильса Бора (1913). [c.27]

    Объяснение периодичности изменений свойств элементов и существования подгрупп на основе теории строения атомов. [c.77]

    После этого все закономерности, отраженные в периодической системе, изучаются только на основе теории строения атомов. Однако нужно следить, чтобы это не сводилось только к рассмотрению внутриатомных структур. Необходимо обращать внимание и на свойства простых веществ и соединений элементов, четко разграничивать понятия химический элемент и простое вещество . Используя периодическую систему, учащиеся должны научиться сравнивать свойства элементов и простых веществ, составлять формулы высших оксидов и гидроксидов и прогнозировать их свойства, составлять формулы ле- 

[c. 224]

    Объяснение различия между обеими модификациями Н2 на основе теории строения атома см. примечание на стр. 197. [c.65]

    Приложение 1 ОСНОВЫ ТЕОРИИ СТРОЕНИЯ АТОМОВ И МОЛЕКУЛ [c.469]

    Структурная теория и периодический закон. Будущее не грозит разрушением периодическому закону,— писал Д. И. Менделеев,— лишь развитие обещается . Основной линией развития и углубления периодического закона явилась возникшая на его основе теория строения атома, которая привела к устранению основного из числа кажущихся противоречий периодического закона — размещения трех пар элементов вопреки их атомным весам. 

[c.107]

    ОСНОВЫ ТЕОРИИ СТРОЕНИЯ АТОМА [c.38]

    Правильно понять окисление и восстановление удалось только на основе теории строения атома, учитывая изменения, происходящие с электронами в ходе реакции. [c.66]

    Вайнштейн Э. Е., Кахана М. М., Справочные таблицы по рентгеновской спектроскопии, Москва, 1953. Книга имеет 6 глав. В первой приводятся основы теории строения атома, во второй — некоторые физические и математические постоянные, в третьей — общие сведения по рентгеновской спектроскопии, в четвертой и пятой помещены таблицы для рентгено-химического анализа и длины волн линий испускания и краев поглощения элементов от 3 (Li) до 93 (Np). Наконец, в шестой главе приведены энергии рентгеновских уровней атомов элементов в ридбергах. [c.100]


    Дайте новую формулировку периодического закона Д. И. Менделеева на основе теории строения атома. [c.206]

    Э. E. Вайнштейн, М. М. Кахана, Справочные таблицы по рентгеновской спектроскопии, Москва, — 1953. Книга имеет 6 глав. В первой приводятся основы теории строения атома, во второй— некоторые физические и математические постоянные, в третьей— общие сведения по рентгеновской спектроскопии, в четвертой и пятой—помещены таблицы для рентгено-химического анализа и длины волн линий испускания и краев поглощения элементов от [c. 93]

    Изменение цветности окиси цинка можно объяснить на основе теории строения атома. Поглощение энергии приводит к переходу [c.433]

    I. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ ТЕОРИИ СТРОЕНИЯ АТОМОВ [c.36]

    В, книге на основе теории строения атома в краткой форме даются сведения о различных видах внутримолекулярных (валентных) и межмолекулярных связей, приводятся избранные. данные по термодинамике и термохимии, а также элементарные сведения по фотохимии и по другим вопросам программы. 

[c.2]

    Современные представления о строении атомов и молекул выработаны в результате новейших экспериментальных достижений физики и химии. Открытие периодического закона Д. И. Менделеева заложило основы теории строения атома. Крупнейшие открытия физики — явление радиоактивности, рентгеновские лучи, теория квантов и цепная реакция — содействовали дальнейшему развитию и углублению наших знаний о микромире. При этом большое внимание уделялось как химическим, так и физическим явлениям, в которых проявлялись свойства атомов и молекул.[c.129]

    Объяснение периодичности свойств элементов на основе теории строения атома. Рассматривая последовательное заполнение электронных слоев и оболочек. 

[c.158]

    Объяснение различия между обеими модификациями Hj на основе теории строения атома см. в примечании на стр. 177. [c.60]

    В предыдущих параграфах были рассмотрены основы теории строения атома, которые необходимы для понимания строения веществ. [c.115]

    Существование изотопов можно без труда объяснить на основе теории строения атома. Например, обычный водород имеет ядро, содержащее один протон, окруженное оболочкой с одним планетарным электроном. [c.37]

    Планетарная модель атома Резерфорда, экспериментально наблюдаемый линейчатый характер атомных эмиссионных спектров, квантованность (согласно Планку и Эйнштейну) электромагнитного излучения легли в основу теории строения атома, которую предложил Бор в 191 3 г.

[c.46]

    Взаимосвязь различньгх дисциплин во многих случаях можно проиллюстрировать примерами из истории науки. Скажем, периодический закон был открыт химиками, но объяснен на основе теории строения атома физиками тем не менее атомистическая теория строения материи была еще раньше предложена химиками. Периодический закон и периодическая система элементов служат интересам не только химиков, но также физиков и биологов. В качестве второго примера укажем, что процесс фотосинтеза долгое время был предметом изучения ботаников, но химикам удалось вскрыть его механизм, который имеет чисто химическую природу. Это открытие привело к появлению новых областей исследования для биохимиков и даже инженеров, которые ищут пути использования солнечной энергии как дешевого источника, удобного для применения в промышленности. [c.10]

    Тр обстоятельство, что старые методы определения строения веществ, основанные главным образом на изучении химических свойств, большей частью совершенно неприменимы для неорганических соединений, объясняется следующим образом почти все органические вещества построены из молекул, содержащих ограниченное число атомов и способных переходить в газообразное состояние или в раствор, не испытывая при этом существенных структурных изменений.

Напротив, неорганические вещества в твердом состоянии в подавляющем большинстве построены ив неограниченного числа атомов или ионов. При испарении или растворении таких веществ разрушаются силовые поля, в которых находились атомы или ионы в твердом состоянии, и тем самым становится невозможным непосредственное изучение существовавшего прежде типа строения. Кроме того, в органических соединениях почти всегда осуществляется только один тип связи. Не существует принципиальных отличий ни между углерод-углеродными связями (простая и кратная связь, ароматическая связь), ни между углерод-углеродными и другими связями, возникающими между углеродными и другими атомами в органических соединениях. В неорганических соединениях следует различать многие принципиально отличные типы связей, между которыми существуют многочисленные переходы, которые еще более осложняют положение. Открытое Лауэ преломление рентгеновских лучей при прохождении через кристалл впервые позволило изучить структуру веществ, построенных из неограниченного числа атомов или ионов.
Принципиальные различия между типами связи, присущими неорга1 и еским веществам, становятся понятными на основе теории строения атома и квантово-механических представлений. [c.322]


    Нильс Бор, опираясь на развитую им квантовую теорию строения атома, в вопросе об элементе 72 занял первоначальную позицию Менделеева. Число редкоземельных элементов на основе теории строения атома должно быть равным 14. Следовательно, порядковый номер последнего редкоземельного элемента должен быть равен 71 (см. табл. 12). Тогда элемент 72 должен быть аналогом циркония и относиться к IV грз ппе периодической системы. В 1923 г. датские химики Д. Костер и Г. >1эвеши, руководствуясь указаниями Бора, обнаружили элемент 72 в норвежской циркониевой руде. Новый элемент был назван гафнием (Н ). 
[c.43]

    Новая эпоха в развитии спектроскопии началась с работ Н. Бора (1914 г.), положившего основу теории строения атома. Теория Бора дала непринуждённое истолкование основных закономерностей спектров атомов и ионов и позволила разобраться в структуре периодической системы элементов. Однако, теория Бора, представлявшая собой сочетание классических законов механики (движение электронов по орбитам) с специфически квантовыми законами (стационарные орбиты, излучение), являла собой лишь промежуточный этап в развитии представлений об атомах и спектрах. Она не смогла также объяснить различные детали в строении спектров простых атомов и структуру спектра многоэлектронных атомов. Это привело, как известно,, к созданию новой, так называемой квантовой механики, в которой нашли себе разрешение затр днения теории Бора. 

[c.11]

    Ясно видно, что с каждым новым четным периодом появляется новая категория подгрупп. Это не случайность, а закономерность в строении системы, соответствующая какой-то закономерности в развитии атомов от простого к сложному. И, вслед за Менделеевым, подметив закономерность, мы захотим на основе ее сделать кое-какие прогнозы. Что ожидали бы мы с появлением в системе VIII периода (Дальнейшее расширение периодической системы за счет синтеза новых элементов не исключено.) Ответ на основе теории строения атома гласит появления новой (четвертой) категории подгрупп со своим особым характером построения электронной оболочки их атомов. А сколько было бы по счету таких подгрупп четвертой категории, которые мы по логике вещей назвали бы третьими побочными подгруппами Подмеченная закономерность в числах подгрупп разной категории, а именно в ряду чисел 8—10—14, а точнее в ряду чисел 2—6—10—14, составляющем арифметическую прогрессию, подскажет нам возможное число подгрупп четвертой категории (очередное число прогрессии)— 18. [c.54]

    Со времен М. В. Ломоносова ученых занимал вопрос о причинах химического сродства между элементами, о природе сил, вызывающих образование химических соединений. Но решить этот вопрос удалось только на основе теории строения атома. Оказалось, что наибольшее значение для возникновения химической связи имеют силы взаимодействия между электронами атомов, их движения и перзгруппировки. При этом особенно важную роль играют валентные электроны, т. е. внешние, наиболее подвижные электроны незавершенных слоев атомов. Электроны же внутренних, завершенных энергетичегких уровней не участвуют в осуществлении химической связи. Поведение элемента в реакции зависит от свойств атома его терять свои электроны или приобретать чужие, от прочности связи между валентными электронами и атомом. [c.54]

    К сожалению, пока изложение физического обоснования закона периодичности и системы элементов осуществляется в учебниках химии средней школы на уроние более низком, чем это возможно с учетом изложенного в учебнике по физике. Содержание периодического закона на основе теории строения атома, изложенной так, как это сделано в современном курсе средней школы, вообще не может быть раскрыто. Да, в сущности, учащиеся и не изучают характера изменения свойств в пределах одного периода, не сравнивают между собой разных периодов, а о сколько-нибудь детальном понимании характера изменения овойств в группах вообще не приходится говорить, поскольку вопрос о строении атомов элементов больших периодов ие рассматривается. По-видимому, мешает это сделать сложность точной картины и наличие ряда аномалий . Говоря о последнем вопросе, мы совершенно согласны с Г. И. Шелинским, писавшим недавно, что осмысленное изучение этого вопроса нельзя представить себе… без элементарной характеристики подразделения энергетических уровней на подуровни . (Химия в школе, 1966, № 4, стр. 82). [c.219]

    Ф155. Черняк Г. В. К вопросу о методике изучения периодического закона на основе теории строения атомов. Уч. зап. Ленингр. пед. ин-та им. А. И. Герцена, 1966, 305, 74—97. [c.201]


Химия 9 класс Зачет № 1

. Химия 9 класс

Зачет № 1

Темы:

Повторение основных вопросов курса 8 класса

  1. Электролитическая диссоциация.

  2. Подгруппа кислорода.

  3. Основные закономерности химических реакций. Производство серной кислоты.

Задания:

    1. 1.Составьте уравнения реакций, схемы которых даны ниже

а) CaCO₃ → CaO → Ca(OH)₂ → CaCO₃ → Ca(NO₃)₂

б) Mg → MgO → Mg(OH)₂ → MgSO₄

2.Поясните что называется энергетическим уровнем и

изобразите схему строения атомов элементов

порядковый номер которых № 11, № 29, № 6, № 8,

№ 17.

3. Даны вещества: LiF, H₃N , Na₂O, NaCl, CuO, N₂.

Поясните, какой тип связи существует между атомами в

каждом отдельном соединении. Почему?

    1. 1. Сформулируйте основные положения теории

электролитической диссоциации и поясните их

2. Даны растворы:

а) Сульфата цинка и нитрата бария;

б) Сульфата меди(II) и гидроксида калия;

в) Сульфата цинка и хлорида алюминия

г) Хлорида магния и ортофосфата натрия;

д) Хлорида железа(III) и сульфата магния

При сливании каких растворов реакции ионного обмена пойдут до конца и почему? Составьте уравнения этих реакций в молекулярном, в полном ионном и сокращенном виде.

III. 1. Перечислите элементы которые находятся в подгруппе кислорода. Изобразите строение атома серы и укажите возможные степени окисления. Перечислите природные соединения серы и напишите их химические формулы и напишите в них степени окисления серы.

2. Охарактеризуйте общие и специфические свойства серной кислоты.

IV. 1. Что такое скорость химической реакции и как ее определяют.

2. Перечислите условия, влияющие на скорость химических реакций. Напишите для каждого условия по два примера, составьте уравнения реакций и дайте обоснование.

V. Задача

При синтезе соляной кислоты взято 710 г. хлора и 22 г. водорода. Вычислите какое вещество взято в избытке.

Учебник Г.Е.Рудзитис Ф.Г.Фельдман «Химия» 7-11» II часть

Химия 9 класс

Зачет № 2

Темы:

  1. Подгруппа азота.

  2. Подгруппа углерода.

Задания:

    1. 1. На основе строения атомов поясните

а) в чем проявляется сходство элементов азота и фосфора

б) чем эти элементы отличаются один от другого.

2.Азот встречается в природе в соединениях и в

свободном состоянии, а фосфор только в

соединениях. Чем это объясняется?

    1. 1. Напишите химические свойства азотной кислоты,

свойственные только ей.

2.Напишите уравнения реакций в результате которых образуется аммиак.

    1. 1. Как доказать что алмаз и графит являются аллотропными видоизменениями одного и того же химического элемента . Почему их свойства столь различны?

2. Как получают оксид углерода (II) лаборатории и в промышленности? Напишите уравнения соответствующих реакций.

3.Составьте уравнения реакций, соответствующих данной схеме

Na₂ CO₃ ¬® Na₂CO₃ · 10 H₂O

¯

NaHCO₃ ® Na₂CO₃

    1. 1.Каковы физические и химические свойства кремния? Приведите примеры соответствующих реакций.

2. Составьте уравнения реакций, соответствующих данной схеме

Na₂ CO₃ ® Na₂SiO₃ ® H₂SiO₃

¯

CaSiO₃ ¬ SiO₂

    1. Задача

Сколько потребуется оксида кремния (IV) содержащего 0,2 массовые доли примесей чтобы получить 6,1 кг. силиката натрия.

Г.Е.Рудзитис Учебник Ф.Г.Фельдман «Химия» 7-11» II часть

Химия 9 класс

Зачет № 3

Темы:

  1. Общие свойства металлов.

  2. Металлы главных подгрупп I-III групп периодической системы Д.И. Менделеева.

  3. Железо- представитель элементов побочных подгрупп периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева.

  4. Металлургия.

Задания

    1. 1. Как расположены металлы в периодической системе Д.И. Менделеева? Почему? Чем отличается строение атомов металлов от неметаллов и их химические свойства?

2. Какова сущность металлической связи?

3. Какие вещества образуются в результате электролиза растворов веществ, формулы которых: HCl, H₂SO₄, KNO₃, NaOH.

    1. 1. На основе периодической системы и теории строения атомов поясните, какие свойства Mg и Ca являются общими. Составьте уравнения соответствующих реакций.

2. Пользуясь периодической системой и на основе теории строения атомов, поясните как изменяются свойства в ряду Na ® Mg ® Al

3.Составьте уравнения реакций , при помощи

которых можно осуществить следующие

превращения:

а) CaCl₂ ® Ca(OH)₂ ® CaCO₃ ® CaCl₂

б) Mg CO₃ ® MgCl₂ ® Mg(OH)₂ ® MgSO₄

в) Al ® Al₂O₃ ® AlCl₃ ® Al(OH)₃

    1. 1. Используя знания по биологии, охарактеризуйте роль элемента Fe в организме человека.

2. Составьте уравнения реакций при помощи которых можно получить соли железа II и III

3. Составьте уравнения реакций , при помощи

которых можно осуществить следующие

превращения:

Fe ® FeCl ₂ ® Fe(OH)₂

    1. 1. Какие химические процессы протекают при производстве стали? Составьте уравнения соответствующих реакций.

2. На конкретных примерах поясните принцип безотходных производств.

    1. Задача

При гидратации оксида кальция массой 112 грамм получен гидрооксид кальция массой 120 грамм. Вычислить массовую долю ( %) выхода продукта реакции от теоретически возможного.

Г.Е.Рудзитис Учебник Ф.Г.Фельдман «Химия» 7-11 II часть

Периодическая система. Химия, 8 класс: уроки, тесты, задания.

1. Определи элемент

Сложность: лёгкое

1
2. Главная подгруппа

Сложность: лёгкое

1
3. Побочная подгруппа

Сложность: лёгкое

1
4. Число элементов в периодах и подгруппах

Сложность: лёгкое

1
5. Высшая валентность — исключения

Сложность: лёгкое

1
6. Высшая валентность

Сложность: среднее

2
7. Периоды и группы

Сложность: среднее

2
8. Элементы третьего периода

Сложность: среднее

2
9. Семейства элементов

Сложность: сложное

3

Ответы к параграфу 2 | 10 класс

Ответы к параграфу 2

1. Каковы были взгляды виталистов на получение органических веществ?
По виталистической теории все органические вещества могут образоваться только в живых организмах. Для этого необходимо участие особой «жизненной силы».

2. Какие ученые экспериментально доказали ошибочность взглядов виталистов? Кратко охарактеризуйте открытия этих ученых.
Это было доказано получением многих органических веществ, которые ранее были выделены из живых организмов, из неорганических веществ. Первым примером было получение Ф.Велером щавелевой кислоты.
Далее А. В. Кольбе – получение уксусной кислоты
М. Бертло – синтез жира
А. М. Бутлеров – получение сахаристого вещества

3. Почему органическую химию выделили в отдельный раздел химии?
Органической химией называют раздел химии, изучающий соединения углерода. Еще одна причина выделения органической химии в отдельный раздел — огромное разнообразие соединений углерода. Это объясняется тем, что атомы углерода могут образовывать длинные цепочки, в отличие от атомов других элементов.

4. Молекулы какого вещества могут иметь разветвленный углеродный скелет?
1) С3Н8
2) С5Н12
3) С2Н6
4) С3Н6

5. Поясните, какие затруднения возникли в развитии органической химии до создания теории строения органических веществ А. М. Бутлерова.
1) Были известны вещества с одинаковыми формулами, но разными свойствами.
2) В состав органических веществ входит всего несколько элементов -С, Н, О, N, и др. Было непонятно, каким образом из небольшого числа элементов может образоваться так много различных органических веществ.
3) Было непонятно, какова валентность С во многих соединениях, например в пропане С3Н8 (Если валентность водорода равна 1, то валентность углерода должна быть равной 2⅔, что невозможно.)

6. Какие противоречия выявились при определении валентности углерода: а) в молекуле этана С2Н6; б) в молекуле пропана С3Н6? Как эти противоречия устранила теория строения А. М. Бутлерова?
Если валентность Н = 1, то валентность С в С3Н8 должна быть равной 2⅔ , а валентность может быть равной только целому числу. В С2Н6 валентность углерода равна 3, но обычно С четырехвалентен. Кроме того, этан и пропан похожи по свойствам, валентность С в них должна быть одинаковой.
Согласно т. Бутлерова, все атомы в молекуле связаны в определенной последовательности согласно их валентностям, причем валентность углерода всегда равна 4. В молекулах органических веществ есть связи между двумя атомами С, что определяет валентность:
этан

пропан


7. Изложите основные положения теории химического строения органических веществ А. М. Бутлерова.
1. Все атомы, образующие молекулы органических веществ, связаны в определенной последовательности согласно их валентности.
2. Свойства веществ зависят от порядка соединения атомов в молекулах.
3. По свойствам данного вещества можно определить строение его молекулы, а по строению молекулы предвидеть свойства.
4. Атомы и группы атомов взаимно влияют друг на друга.
8. Что подразумевал А. М. Бутлеров под химическим строением вещества? В качестве примеров приведите как органические, так и неорганические вещества.
Химическим строением вещества в теории Бутлерова называется определенный порядок соединения атомов в молекулы при помощи химических связей. Химическое строение как органических, так и неорганических веществ можно изобразить при помощи структурных формул:
этан

этилен

ацетилен

вода

сероводород

9. На конкретных примерах поясните, что такое изомерия.
Изомерия — существование нескольких веществ с одинаковым составом, но с различным строением молекул. Такие вещества называются изомерами. Изомеры имеют разные свойства.
Например, молекулярную формулу С4Н10 имеют два вещества — бутан и изобутан.
бутан

изобутан

10. Приведите примеры из курса неорганической химии, которые доказывают, что свойства веществ зависят от их строения, а строение — от их свойств.
Физические свойства простых веществ зависят от строения кристаллических решеток. Например, некоторые простые вещества — неметаллы — образуют атомную решетку (C, Si, S) и имеют высокие температуры плавления. Другие имеют молекулярное строение и при нормальной температуре находятся в газообразном состоянии, а при очень сильном охлаждении образуют молекулярные кристаллические решетки (h3, N2)

11. Приведите примеры, подтверждающие, что в молекулах атомы или группы атомов влияют друг на друга.
Нитрование ароматических соединений. Бензол нитруется нитрующей смесью, а фенол азотной кислотой. Это связано с тем, что у фенола есть донорная группа -OH . Соответственно повышается электронная плотность в кольце и облегчается нитрование. У бензола электронная плотность в кольце выровнена. И нитруется бензол тяжелее, чем фенол.

12. Охарактеризуйте научное и практическое значение теории строения А. М. Бутлерова.
Разработанная им теория не только объяснила строение молекул всех известных органических веществ и их свойства, но и дала возможность теоретически предвидеть существование неизвестных и новых веществ, найти путь их синтеза.


Урок-семинар в 9-м классе по теме «Азот и фосфор — элементы жизни»

«Незнающие пусть научатся, а знающие вспомнят ещё раз»
(Античный афоризм)

Цели урока:

  • научить учащихся самостоятельно добывать знания путём рационального использования различных источников информации (учебники, научно-популярная литература, материалы периодической печати, интернет) и применять полученные знания; устанавливать причинно - следственные связи между строением, свойствами и использованием веществ на основе изученных теорий,
  • продолжить развитие экспериментальных навыков по определению качественного состава солей, используемых как минеральные удобрения,
  • развитие познавательного интереса, коммуникативных качеств, уверенности в своих силах, настойчивости, умения действовать самостоятельно, воспитание культуры умственного труда.

Методы и методические приемы: самостоятельная работа учащихся с научно-популярной литературой, подготовка сообщений и презентаций, выполнение лабораторного эксперимента, диалогический метод изложения знаний с элементами исследования, текущий контроль знаний с помощью теста, индивидуально-дифференцированных заданий.

Предварительная подготовка.

За неделю до проведения семинара учащиеся получают вопросы и задания для подготовки (приложение 1)

Учащиеся по группам готовят ответы на вопросы и задания. Организована проектная деятельность учащихся по изучению этих веществ, их роли в жизни человека и общем круговороте веществ живой и неживой природы, а отчёты о проделанной работе подготовлены в виде презентаций.

Тип урока: обобщение знаний, умений и навыков.

Форма проведения: урок-семинар.

Оборудование и реактивы:

  • на столах учащихся — таблицы элементов Д. И. Менделеева, растворимости солей, кислот и оснований в воде, карточки с заданиями, тесты, учебник, справочная литература;
  • наборы химических реактивов в лотках по вариантам: растворы KNO3, AgNO3, NH4NO3, K3PO4, NaOH, спиртовка, спички, стаканчик с водой, штатив с пробирками.

Ход урока-семинара

Ребята, мы закончили изучение темы: «Подгруппа азота». Цель нашего урока-семинара — обобщить ваши знания по теме.

План семинара:

I. Химические элементы.

II. Простые вещества.

III. Важнейшие соединения элементов.

-Итак, 1 вопрос.

Учащиеся рассказывают о положении элементов подгруппы азота в периодической системе химических элементов, строении и свойствах их атомов. На основе теории строения атомов поясняют: а) в чём проявляется сходство элементов азота и фосфора, б) чем эти элементы отличаются один от другого. Делают вывод. Нахождение в природе, роль и значение по презентации (приложение 2).

-2 вопрос по презентации (приложение 3)

Учащиеся рассказывают о физических свойствах азота и фосфора, строении кристаллических решеток. Отвечают на вопрос: «Азот встречается в природе в соединениях и в свободном виде, а фосфор только в соединениях. Чем это объясняется?»

Проводится тестовая работа по вариантам (приложение 4).

Ответы слайд №1.

-3 вопрос.

В книге выдающегося писателя сатирика Дж.Свифта «Путешествие Гулливера»есть описание академии Ладаго: «В его распоряжении были две большие комнаты, загромождённые самыми удивительными диковинками, 50 помощников работали под его руководством. Они сгущали воздух, в сухое плотное вещество, извлекая из него селитру:». Напишите цепочку превращений, в результате которых из воздуха и воды можно получить аммиачную селитру.

Пока один ученик составляет цепочку у доски, на местах проводится игра в «крестики — нолики».

Ответы слайды №2,№3.

Учащиеся делают вывод о кислотных свойствах оксидов азота (V) и фосфора(V), свойствах кислот как электролитов. Далее анализируется цепочка превращений.

— Рассмотрим окислительные свойства азотной и фосфорной кислот.

2 ученика у доски выполняют задание:

а) Напишите уравнения реакций, протекающих между медью и разбавленной азотной, а также концентрированной азотной кислотой. Покажите переход электронов и укажите окислитель и восстановитель.

б) Как взаимодействует фосфорная кислота с металлами? Приведите примеры. Покажите переход электронов и укажите окислитель и восстановитель.

На местах выполняется индивидуально-дифференцированное задание из приложения.

Затем проверяются ответы у доски.

Учащиеся делают вывод:

-Фосфорная кислота является окислителем в реакции с металлами за счет ионов водорода(H+). Азотная кислота — более сильный окислитель за счет N+5

Выполняется экспериментальное задание приложение. Затем обсуждается ход распознавания фосфатов и солей аммония, запись ионных уравнений на доске.

Применение кислот и их солей по презентации.

— Вы провели огромную работу по обобщению знаний о веществах жизни и их свойствах, по-новому взглянули на некоторые привычные вещи, еще раз убедились в единстве живой и неживой природы.

Отметки за семинар.

Всем спасибо за работу!

Приложение 1:

Вопросы для подготовки к семинару:

«Азот и фосфор элементы жизни».

Положение элементов подгруппы азота в периодической системе химических элементов, строение и свойства их атомов. Нахождение в природе, роль и значение.

  • Физические свойства азота и фосфора, строение молекул.
  • Химические свойства простых веществ.
  • Высшие оксиды азота и фосфора.
  • Физические свойства кислот.
  • Химические свойства азотной и фосфорной кислот: а) общие, б) специфические.
  • Применение солей азотной и фосфорной кислот.

Задания

1) На основе теории строения атомов поясните: а) в чём проявляется сходство элементов азота и фосфора, б) чем эти элементы отличаются один от другого.

2) Перечислите известные вам физические свойства азота, белого и красного фосфора. Азот встречается в природе в соединениях и в свободном виде, а фосфор только в соединениях. Чем это объясняется?

3) Опишите химические свойства азота и фосфора, связав их с положением элементов в периодической таблице.

4) Кислотный характер высших оксидов азота и фосфора.

5) Перечислите физические свойства азотной и фосфорной кислот.

6) Свойства азотной кислоты как электролита и как окислителя. Фосфорная кислота и три ряда её солей.

7) Охарактеризуйте роль азота и фосфора как основных питательных элементов в жизни растений.

Приложение 2 (презентация «Нахождение азота и фосфора в природе»)

Приложение 3 (презентация «Физические свойства азота и фосфора»)

Приложение 4:

Тестовые задания по теме: «Азот и фосфор»

I вариант

Азот проявляет положительную степень окисления в соединениях:

а) N2; б) NH4Cl; в) KNO3.

2.Какое вещество называется «бурый газ»

а) NH3 , б) NO2, в) NO.

3. В реакции N2+3H2 > 2NH3 окислителем является:

а) NH3; б) H2; в) N2.

4. Кристаллическая решётка азота:

а) молекулярная; б) атомная; в) ионная.

5. Окислительные свойства сильнее выражены у:

а) N; б) C; в) P.

вопрос 1 2 3 4 5
ответ          

Тестовые задания по теме: «Азот и фосфор»

II вариант

Фосфор проявляет отрицательную степень окисления в соединениях:

а) P2O5; б) Ca3P2; в) Na3PO4.

2. Какой вид фосфора отвечает формуле P4

а) белый, б) красный, в) чёрный.

3. В реакции 4P+5O2> 2P2O5 восстановителем является:

а) P2O5; б) O2; в) P.

4.Кристаллическая решётка белого фосфора:

а) ионная; б) атомная; в) молекулярная.

5.Восстановительные свойства сильнее выражены у:

а) Cl; б) P; в) N.

вопрос 1 2 3 4 5
ответ          

Игра в «крестики-нолики».

Поиграйте в «крестики-нолики». Покажите выигрышный путь из соединений, вступающих в реакцию с:

а) P2O5; б) HNO3 (как электролитом)

Cl2 H2SO3 N2
CuO KOH Na2CO3
SO3 Cu ZnCl2
H2O CO2 Fe
O2 CaO H2SO4
CuSO4 HCl NaOH

Свойства азотной кислоты (как окислителя).

Индивидуально-дифференцированное задание.

(первый уровень).

Расставьте методом электронного баланса коэффициенты в уравнении реакции, схема которой:

Ag + HNO3 (разб) > AgNO3 + NO + H2O

(второй уровень).

Вставьте в схему ОВР формулу пропущенного вещества и уравняйте её методом электронного баланса:

Ag + HNO3 (конц) >AgNO3 +:+ H2O

(третий уровень).

Допишите схему химической реакции и расставьте коэффициенты в ней методом электронного баланса:

Zn + HNO3 (конц) >

Экспериментальное задание.

I вариант

В колхоз привезли аммонийную и калийную селитры, очень похожие по внешнему виду минеральные удобрения. Агроному надо внести под томаты удобрения, содержащие калий. Как различить эти удобрения? Проделайте опыты, напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной форме.

II вариант

Докажите опытным путём, что образец калийной селитры содержит примесь комплексного удобрения- фосфата калия. Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной форме.

На основе представлений о строении атомов поясните чем металлы

Главная » Разное » На основе представлений о строении атомов поясните чем металлы

На основе представлений о строении атомов поясните, чем металлы по химическим свойствам отличаются от неметаллов

Обучайтесь и развивайтесь всесторонне вместе с нами, делитесь знаниями и накопленным опытом, расширяйте границы знаний и ваших умений.
поделиться знаниями или
запомнить страничку
  • Все категории
  • экономические 42,905
  • гуманитарные 33,439
  • юридические 17,873
  • школьный раздел 597,938
  • разное 16,713

Популярное на сайте:

Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах.  

Как научится читать по диагонали?  Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте. 

Как быстро и эффективно исправить почерк?  Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.

Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью. 

История атома — Теории и модели — Сложный процент

Нажмите для увеличения

Вся материя состоит из атомов. Это то, что мы сейчас принимаем как данность, и это одна из вещей, которую вы изучаете еще в начале уроков химии в средней или средней школе. Несмотря на это, наши представления о том, что такое атом , на удивление недавние: всего сто лет назад ученые все еще обсуждали, как именно выглядит атом. На этом рисунке показаны ключевые модели, предложенные для атома, и то, как они менялись с течением времени.

Хотя наша графика началась в 1800-х годах, идея атомов появилась задолго до этого. Фактически, нам нужно вернуться в Древнюю Грецию, чтобы найти его происхождение. Слово «атом» на самом деле происходит от древнегреческого и примерно переводится как «неделимый». Древнегреческую теорию приписывают нескольким различным ученым, но чаще всего ее приписывают Демокриту (460–370 гг. До н.э.) и его наставнику Левкиппу. Хотя их представления об атомах были рудиментарными по сравнению с нашими сегодняшними представлениями, они изложили идею о том, что все состоит из атомов, невидимых и неделимых сфер материи бесконечного типа и числа.

Эти ученые представляли атомы различной формы в зависимости от типа атома. Они представляли атомы железа как имеющие крючки, скрепляющие их вместе, объясняя, почему железо остается твердым при комнатной температуре. Атомы воды были гладкими и скользкими, что объясняло, почему вода при комнатной температуре была жидкостью и ее можно было переливать. Хотя теперь мы знаем, что это не так, их идеи легли в основу будущих атомных моделей.

Однако нужно было долго ждать, прежде чем этот фундамент был построен. Лишь в 1803 году английский химик Джон Дальтон начал разрабатывать более научное определение атома. Он опирался на идеи древних греков, описывая атомы как маленькие, твердые сферы, которые неделимы, и что атомы данного элемента идентичны друг другу. Последнее утверждение в значительной степени остается верным, за исключением изотопов различных элементов, которые различаются по количеству нейтронов. Однако, поскольку нейтрон не будет открыт до 1932 года, мы, вероятно, можем простить Далтону эту оплошность.Он также выдвинул теории о том, как атомы соединяются, чтобы образовать соединения, а также придумал первый набор химических символов для известных элементов.

Изложение теории атома Дальтоном было началом, но по-прежнему мало что рассказало нам о природе самих атомов. Последовало еще одно, более короткое затишье, когда наши познания в атомах не продвинулись так сильно. Были некоторые попытки определить, как могут выглядеть атомы, такие как предположение лорда Кельвина о том, что они могут иметь вихревую структуру, но только на рубеже 20-го века прогресс в выяснении атомной структуры действительно начал подбирать.

Первый прорыв произошел в конце 1800-х годов, когда английский физик Джозеф Джон (Дж. Дж.) Томсон обнаружил, что атом не так неделим, как утверждалось ранее. Он провел эксперименты с использованием катодных лучей, возникающих в разрядной трубке, и обнаружил, что лучи притягиваются положительно заряженными металлическими пластинами, но отталкиваются отрицательно заряженными. Из этого он заключил, что лучи должны быть заряжены отрицательно.

Измерив заряд частиц в лучах, он смог сделать вывод, что они в две тысячи раз легче водорода, и, изменив металл, из которого сделан катод, он смог сказать, что эти частицы присутствуют во многих типах атомов. .Он открыл электрон (хотя и называл его «корпускулой») и показал, что атомы не неделимы, а имеют более мелкие составные части. Это открытие принесло ему Нобелевскую премию 1906 года.

В 1904 году он выдвинул свою модель атома, основанную на своих открытиях. Названная «моделью сливового пудинга» (хотя и не самим Томсоном), она представляла атом как сферу положительного заряда с электронами, разбросанными повсюду, как сливы в пудинге. Ученые начали вглядываться во внутренности атома, но модель Томсона не продержалась долго — и именно один из его учеников предоставил доказательства, чтобы передать ее в историю.

Эрнест Резерфорд был физиком из Новой Зеландии, учился в Кембриджском университете под руководством Томсона. Это была его более поздняя работа в Манчестерском университете, которая позволила глубже проникнуть в суть атома. Эта работа появилась после того, как он уже получил Нобелевскую премию в 1908 году за свои исследования в области химии радиоактивных веществ.

Резерфорд разработал эксперимент по исследованию атомной структуры, который включал стрельбу положительно заряженными альфа-частицами в тонкий лист золотой фольги.Альфа-частицы были настолько малы, что могли проходить через золотую фольгу, и, согласно модели Томсона, которая показывала, что положительный заряд рассеивается по всему атому, они должны проходить с небольшим отклонением или без него. Проведя этот эксперимент, он надеялся подтвердить модель Томсона, но в итоге сделал прямо противоположное.

Во время эксперимента большая часть альфа-частиц действительно прошла через фольгу с небольшим отклонением или без него. Однако очень небольшое количество частиц отклонялось от своего первоначального пути на очень большие углы.Это было совершенно неожиданно; как заметил сам Резерфорд: «Это было почти так же невероятно, как если бы вы выстрелили 15-дюймовым снарядом по куску папиросной бумаги, а он вернулся и попал в вас». Единственное возможное объяснение заключалось в том, что положительный заряд не распространялся по всему атому, а концентрировался в небольшом плотном центре: ядре. Большая часть остального атома была просто пустым пространством.

Открытие ядра Резерфордом означало, что модель атома нуждалась в переосмыслении. Он предложил модель, в которой электроны вращаются вокруг положительно заряженного ядра.Хотя это было усовершенствованием модели Томсона, оно не объясняло, что удерживает электроны на орбите, а не просто по спирали в ядре.

Входит Нильс Бор. Бор был датским физиком, который попытался решить проблемы с помощью модели Резерфорда. Он понял, что классическая физика не может должным образом объяснить, что происходит на атомном уровне; вместо этого он обратился к квантовой теории, чтобы попытаться объяснить расположение электронов. Его модель постулировала существование энергетических уровней или оболочек электронов.Электроны можно было найти только на этих определенных энергетических уровнях; другими словами, их энергия была квантована и не могла иметь никакого значения. Электроны могли перемещаться между этими энергетическими уровнями (называемыми Бором «стационарными состояниями»), но должны были делать это путем поглощения или излучения энергии.

Предложение Бора о стабильных энергетических уровнях решало проблему спиралевидного проникновения электронов в ядро ​​в некоторой степени, но не полностью. Точные причины немного сложнее, чем мы собираемся здесь обсуждать, потому что мы попадаем в сложный мир квантовой механики; и, как сказал сам Бор: «Если квантовая механика вас не сильно шокировала, значит, вы ее еще не поняли». Другими словами, это становится немного странным.

Модель

Бора не решает всех проблем с атомной моделью. Он хорошо работал с атомами водорода, но не мог объяснить наблюдения более тяжелых элементов. Это также нарушает принцип неопределенности Гейзенберга, один из краеугольных камней квантовой механики, согласно которому мы не можем знать точное положение и импульса электрона. Тем не менее, этот принцип был постулирован лишь через несколько лет после того, как Бор предложил свою модель. Несмотря на все это, модель атома Бора, вероятно, по-прежнему остается той моделью атома, с которой вы наиболее знакомы, поскольку зачастую она впервые появляется на курсах химии в средней или средней школе.Он все еще имеет свое применение; он очень удобен для объяснения химической связи и реакционной способности некоторых групп элементов на простом уровне.

Во всяком случае, модель все же требовала доработки. В этот момент многие ученые исследовали и пытались разработать квантовую модель атома. Главным среди них был австрийский физик Эрвин Шредингер, о котором вы, наверное, слышали раньше (он парень с кошкой и ящиком). В 1926 году Шредингер предположил, что электроны ведут себя как волны, а не электроны, движущиеся по фиксированным орбитам или оболочкам.Это кажется немного странным, но вы, наверное, уже помните, что свет может вести себя и как волна, и как частица (так называемая дуальность волна-частица), и, оказывается, электроны тоже.

Шредингер решил серию математических уравнений, чтобы создать модель распределения электронов в атоме. Его модель показывает ядро, окруженное облаками электронной плотности. Эти облака — облака вероятности; хотя мы не знаем, где именно находятся , где находятся электроны, мы знаем, что они, скорее всего, могут быть обнаружены в данных областях пространства.Эти области пространства называют электронными орбиталями. Возможно, понятно, почему уроки химии в старшей школе не соответствуют этой модели, хотя сегодня это общепринятая модель, потому что на то, чтобы разобраться, нужно немного больше времени!

Schrödinger’s не было последним словом об атоме. В 1932 году английский физик Джеймс Чедвик (ученик Эрнеста Резерфорда) открыл существование нейтрона, завершив нашу картину субатомных частиц, составляющих атом.На этом история не заканчивается; С тех пор физики обнаружили, что протоны и нейтроны, составляющие ядро, сами делятся на частицы, называемые кварками, но это выходит за рамки данной статьи! Во всяком случае, атом дает нам отличный пример того, как научные модели могут меняться со временем, и показывает, как новые свидетельства могут привести к новым моделям.

Понравились этот пост и рисунок? Подумайте о поддержке сложного процента на Patreon и получайте предварительные просмотры будущих публикаций и многое другое!

Изображение в этой статье находится под лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Международная лицензия. См. Рекомендации по использованию содержания сайта.

Ссылки и дополнительная литература

.

Структура атомов

Ученые обнаружили многое из того, что мы знаем о структуре атома, наблюдая за взаимодействием атомов с различными формами излучаемой или передаваемой энергии, например, с энергией, связанной с видимым светом, который мы обнаруживаем с помощью нашего глаза, инфракрасное излучение, которое мы воспринимаем как тепло, ультрафиолетовый свет, вызывающий солнечный ожог, и рентгеновские лучи, которые создают изображения наших зубов или костей. Все эти формы лучистой энергии должны быть вам знакомы. Мы начинаем обсуждение развития нашей нынешней модели атома с описания свойств волн и различных форм электромагнитного излучения.

Рисунок 6.1 Волна в воде

Когда капля воды падает на гладкую водную поверхность, она генерирует набор волн, которые распространяются наружу по кругу.

Свойства волн

Волна Периодическое колебание, передающее энергию через пространство. представляет собой периодическое колебание, передающее энергию через пространство. Любой, кто побывал на пляже или уронил камень в лужу, видел волны, движущиеся в воде (рис.6.1 «Волна в воде»). Эти волны возникают, когда ветер, камень или какое-либо другое возмущение, такое как проплывающая лодка, передает энергию воде, заставляя поверхность колебаться вверх и вниз по мере того, как энергия распространяется наружу от точки ее происхождения. Когда волна проходит через определенную точку на поверхности воды, все, что там плавает, движется вверх и вниз.

Рисунок 6.2 Важные свойства волн

(a) Длина волны (λ), частота (ν, обозначенная в Гц) и амплитуда указаны на этом рисунке волны.(b) Волна с самой короткой длиной волны имеет наибольшее количество длин волн в единицу времени (т. е. самую высокую частоту). Если две волны имеют одинаковую частоту и скорость, то энергия с большей амплитудой будет выше.

Волны обладают характерными свойствами (Рисунок 6.2 «Важные свойства волн»). Как вы могли заметить на рис. 6.1 «Волна в воде», волны — это периодические явления, такие как волны, которые регулярно повторяются как в пространстве, так и во времени; то есть они регулярно повторяются как в пространстве, так и во времени.Расстояние между двумя соответствующими точками в волне — между серединами двух пиков, например, или двух впадин — это длина волны (λ). Расстояние между двумя соответствующими точками в волне — между серединами двух пиков или двух впадин. Длины волн описываются единицей расстояния, обычно метрами. Частота (ν) Количество колебаний (т. Е. Волны), которые проходят определенную точку за данный период времени. волны — это количество колебаний, которые проходят определенную точку за заданный период времени.Обычными единицами измерения являются колебания в секунду (1 / с = с -1 ), что в системе СИ называется герцами (Гц). Амплитуда: Вертикальная высота волны, которая определяется как половина высоты от пика до впадины, или вертикальная высота волны определяется как половина высоты от пика до впадины; с увеличением амплитуды волны данной частоты увеличивается и ее энергия. Как вы можете видеть на Рисунке 6.2 «Важные свойства волн», две волны могут иметь одинаковую амплитуду, но разные длины волн, и наоборот.Расстояние, пройденное волной за единицу времени, — это ее скорость ( v ). Расстояние, пройденное волной за единицу времени, обычно измеряется в метрах в секунду (м / с). Скорость волны равна произведению ее длины волны на частоту:

.

Уравнение 6.1

(длина волны) (частота) = скорость λν = v (метровая волна) (волна-секунда) = метр-секунда

Водные волны медленнее звуковых волн, которые могут проходить через твердые тела, жидкости и газы. В то время как водные волны могут распространяться со скоростью несколько метров в секунду, скорость звука в сухом воздухе при 20 ° C составляет 343,5 м / с. Ультразвуковые волны, которые распространяются с еще большей скоростью (> 1500 м / с) и имеют большую частоту, используются в таких разнообразных приложениях, как определение местоположения подводных объектов и получение медицинских изображений внутренних органов.

Электромагнитное излучение

Водные волны передают энергию через пространство посредством периодических колебаний материи (воды). Напротив, энергия, которая передается или излучается в пространстве в виде периодических колебаний электрических и магнитных полей, известна как электромагнитное излучение. Энергия, которая передается или излучается в пространстве в форме периодических колебаний электрических и магнитных полей.(Рисунок 6.3 «Природа электромагнитного излучения»). Некоторые формы электромагнитного излучения показаны на рисунке 6.4 «Электромагнитный спектр». В вакууме все формы электромагнитного излучения — будь то микроволны, видимый свет или гамма-лучи — распространяются со скоростью света ( c ). Скорость, с которой все формы электромагнитного излучения распространяются в вакууме, фундаментальная физическая константа. со значением 2,99792458 × 10 8 м / с (что составляет примерно 3,00 × 10 8 м / с или 1.86 × 10 5 миль / с). Это примерно в миллион раз быстрее скорости звука.

Рисунок 6.3 Природа электромагнитного излучения

Все формы электромагнитного излучения состоят из перпендикулярных колеблющихся электрических и магнитных полей.

Поскольку разные виды электромагнитного излучения имеют одинаковую скорость ( c ), они различаются только длиной волны и частотой. Как показано на рисунке 6.4 «Электромагнитный спектр» и таблица 6.1 «Единицы измерения общей длины волны для электромагнитного излучения», длины волн известного электромагнитного излучения находятся в диапазоне от 10 1 м для радиоволн до 10 −12 м для гамма-лучей, которые излучаются ядерной энергетикой. реакции. Заменив v на

.

модель Резерфорда | Определение и факты

Модель Резерфорда , также называемая атомной моделью Резерфорда, ядерным атомом или планетарной моделью атома , описание структуры атомов, предложенное (1911) физиком из Новой Зеландии Эрнестом Резерфордом. Модель описывала атом как крошечное плотное положительно заряженное ядро, называемое ядром, в котором сосредоточена почти вся масса, вокруг которого на некотором расстоянии циркулирует свет, отрицательные составляющие, называемые электронами, подобно планетам, вращающимся вокруг Солнца. .

Модель атома Резерфорда

Физик Эрнест Резерфорд представил атом как миниатюрную солнечную систему с электронами, вращающимися вокруг массивного ядра, и в основном как пустое пространство, причем ядро ​​занимает лишь очень небольшую часть атома. Нейтрон не был открыт, когда Резерфорд предложил свою модель, в которой ядро ​​состояло только из протонов.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Популярные вопросы

Какую модель атома предложил Эрнест Резерфорд?

У атома, по описанию Эрнеста Резерфорда, есть крошечное массивное ядро, называемое ядром.Ядро имеет положительный заряд. Электроны — это частицы с отрицательным зарядом. Электроны вращаются вокруг ядра. Пустое пространство между ядром и электронами занимает большую часть объема атома.

Что такое эксперимент Резерфорда с золотой фольгой?

В кусок золотой фольги попали альфа-частицы, имеющие положительный заряд. Большинство альфа-частиц прошли сквозь него. Это показало, что атомы золота в основном были пустым пространством. У некоторых частиц траектория искривилась под большими углами.Некоторые даже отскочили назад. Это могло произойти только в том случае, если бы внутри атома была небольшая тяжелая область положительного заряда.

Каковы были результаты эксперимента Резерфорда?

Предыдущая модель атома, модель атома Томсона или модель «сливового пудинга», в которой отрицательно заряженные электроны были подобны сливам в положительно заряженном пудинге атома, была опровергнута. Модель атома Резерфорда опиралась на классическую физику. Модель атома Бора, основанная на квантовой механике, построена на модели Резерфорда для объяснения орбит электронов.

Что правильно и неправильно в атомной модели Эрнеста Резерфорда?

Модель атома Резерфорда верна в том, что атом в основном представляет собой пустое пространство. Большая часть массы находится в ядре, и ядро ​​заряжено положительно. Вдали от ядра находятся отрицательно заряженные электроны. Но модель атома Резерфорда использовала классическую физику, а не квантовую механику. Это означало, что электрон, вращающийся вокруг ядра, испускал электромагнитное излучение. Электрон потеряет энергию и упадет в ядро.В модели Бора, которая использовала квантовую теорию, электроны существуют только на определенных орбитах и ​​могут перемещаться между этими орбитами

Какое влияние оказала теория Эрнеста Резерфорда?

Эксперимент с золотой фольгой показал, что атом состоит из небольшого массивного положительно заряженного ядра, а отрицательно заряженные электроны находятся на большом расстоянии от центра. Нильс Бор основывался на модели Резерфорда, чтобы создать свою собственную. В модели Бора орбиты электронов объяснялись квантовой механикой.

Ядро было постулировано как маленькое и плотное, чтобы объяснить рассеяние альфа-частиц на тонкой золотой фольге, как это наблюдалось в серии экспериментов, проведенных студентом Эрнестом Марсденом под руководством Резерфорда и немецкого физика Ганса Гейгера в 1909 году. источник, излучающий альфа-частицы (т.е. положительно заряженные частицы, идентичные ядру атома гелия и в 7000 раз более массивные, чем электроны), был заключен в защитный свинцовый экран. Излучение фокусировалось в узкий пучок после прохождения через щель в свинцовом экране.Перед щелью помещали тонкий срез золотой фольги, а экран, покрытый сульфидом цинка для придания ему флуоресценции, служил счетчиком для обнаружения альфа-частиц. Когда каждая альфа-частица попадала на флуоресцентный экран, он производил вспышку света, называемую сцинтилляцией, которую можно было увидеть в обзорный микроскоп, прикрепленный к задней части экрана. Сам экран был подвижным, что позволяло Резерфорду и его коллегам определять, отклоняются ли какие-либо альфа-частицы золотой фольгой.

Эксперимент Резерфорда с золотой фольгой

В 1909 году Резерфорд опроверг сэра Дж. Дж. Модель атома Томсона как равномерно распределенного вещества. Поскольку лишь очень немногие из альфа-частиц в его луче рассеивались под большими углами после столкновения с золотой фольгой, в то время как большинство из них проходило полностью, Резерфорд знал, что масса атома золота должна быть сконцентрирована в крошечном плотном ядре.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Большинство альфа-частиц проходят прямо через золотую фольгу, что означает, что атомы в основном состоят из открытого пространства.Некоторые альфа-частицы слегка отклонялись, что свидетельствовало о взаимодействии с другими положительно заряженными частицами внутри атома. Еще другие альфа-частицы рассеялись под большими углами, а очень немногие даже отскочили обратно к источнику. (Позднее Резерфорд сказал знаменитую фразу: «Это было почти так же невероятно, как если бы вы выпустили 15-дюймовый снаряд по куску папиросной бумаги, а он вернулся и попал в вас».) Только положительно заряженная и относительно тяжелая частица-мишень, такая как предполагаемое ядро ​​могло объяснить такое сильное отталкивание.Отрицательные электроны, электрически уравновешивающие положительный заряд ядра, считались движущимися по круговым орбитам вокруг ядра. Электростатическую силу притяжения между электронами и ядром сравнивали с гравитационной силой притяжения между вращающимися планетами и Солнцем. Большая часть этого планетарного атома находилась в открытом космосе и не оказывала сопротивления прохождению альфа-частиц.

Модель Резерфорда вытеснила атомную модель «сливового пудинга» английского физика сэра Дж.Дж. Томсона, в котором электроны были погружены в положительно заряженный атом, как сливы в пудинге. Основанная полностью на классической физике, сама модель Резерфорда через несколько лет была заменена атомной моделью Бора, которая включала некоторую раннюю квантовую теорию.

Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 с вашей подпиской. Подпишитесь сегодня Редакторы Encyclopaedia Britannica. Последняя редакция и обновление этой статьи проводились старшим редактором Эриком Грегерсеном.

Узнайте больше в этих связанных статьях Britannica:

.

Общая химия / строение атома / история строения атома

Из Wikibooks, открытые книги для открытого мира

Перейти к навигации Перейти к поиску
Найдите Общая химия / атомная структура / история атомной структуры в одном из родственных проектов Викиучебника: Викиучебник не имеет страницы с таким точным названием.

Другие причины, по которым это сообщение может отображаться:

  • Если страница была создана здесь недавно, она может еще не отображаться из-за задержки обновления базы данных; подождите несколько минут и попробуйте функцию очистки.
  • Заголовки в Викиучебниках чувствительны к регистру , за исключением первого символа; пожалуйста, проверьте альтернативные заглавные буквы и подумайте о добавлении перенаправления здесь к правильному заголовку.
  • Если страница была удалена, проверьте журнал удалений и просмотрите политику удаления.
.

2.1: Атомная теория и строение атомов

Цели обучения

  • Изложите современную атомную теорию.
  • Узнайте, как устроены атомы.

Наименьшая часть элемента, сохраняющая идентичность этого элемента, называется атомом. Отдельные атомы чрезвычайно малы. Потребовалось бы около пятидесяти миллионов атомов подряд, чтобы построить линию длиной 1 см. Точка в конце печатного предложения состоит из нескольких миллионов атомов.Атомы настолько малы, что трудно поверить, что вся материя состоит из атомов, но это так.

Современная атомная теория, предложенная примерно в 1803 году английским химиком Джоном Дальтоном (Рис. \(\PageIndex{1}\)), представляет собой фундаментальную концепцию, утверждающую, что все элементы состоят из атомов. Ранее мы определили атом как наименьшую часть элемента, которая сохраняет идентичность этого элемента. Отдельные атомы чрезвычайно малы; даже самый большой атом имеет приблизительный диаметр всего 5.4 × 10 −10 м. При таком размере требуется более 18 миллионов таких атомов, выстроенных бок о бок, чтобы они равнялись ширине вашего мизинца (около 1 см).

Дальтона изучали веса различных элементов и соединений. Он заметил, что вещества всегда соединяются в фиксированных соотношениях, основанных на весе или объеме в случае газов. Химические соединения всегда содержат одну и ту же пропорцию элементов по массе, независимо от количества, что еще раз подтвердило закон Пруста об определенных пропорциях.Дальтон также заметил, что может быть более одной комбинации двух элементов.

На основе своих экспериментов и наблюдений, а также работ коллег своего времени Дальтон предложил новую теорию атома . Позже это стало известно как атомная теория Дальтона . Общие положения этой теории были следующими:

  • Вся материя состоит из очень маленьких частиц, называемых атомами.
  • Атомы данного элемента идентичны по размеру, массе и другим свойствам.Атомы разных элементов отличаются размерами, массой и другими свойствами.
  • Атомы нельзя разделить, создать или уничтожить.
  • Атомы различных элементов могут соединяться в простых соотношениях целых чисел, образуя химические соединения.
  • В химических реакциях атомы объединяются, разделяются или перестраиваются.

Атомная теория Дальтона была в основном принята научным сообществом, за исключением трех изменений. Теперь мы знаем, что (1) атом можно дополнительно разделить, (2) все атомы элемента не идентичны по массе и (3) используя методы ядерного деления и синтеза, мы можем создавать или разрушать атомы, превращая их в другие. атомы.

Эти понятия составляют основу химии. Хотя слово атом происходит от греческого слова, означающего «неделимый», теперь мы понимаем, что сами атомы состоят из более мелких частей, называемых субатомными частицами . Первой обнаруженной частью был электрон , крошечная субатомная частица с отрицательным зарядом. Его часто представляют как e с правым верхним индексом, показывающим отрицательный заряд. Позже были обнаружены две более крупные частицы. протон , субатомная частица с положительным зарядом. представляет собой более массивную (но все же крошечную) субатомную частицу с положительным зарядом, представленную как p + . Нейтрон — субатомная частица с массой примерно такой же, как у протона, но без заряда. Он представлен как n или n 0 . Теперь мы знаем, что все атомы всех элементов состоят из электронов, протонов и (за одним исключением) нейтронов. В таблице \(\PageIndex{1}\) приведены свойства этих трех субатомных частиц.

Таблица \(\PageIndex{1}\): свойства трех субатомных частиц
Имя Символ Масса (прибл. ; г) Масса (приблизительно; а.е.м.) Оплата
Протон р + 1,673 × 10 −24 1.0073 1+
Нейтрон н, н 0 1,675 × 10 −24 1,0087 нет
Электрон е 9,109 × 10 −28 5,486 × 10 −4 1−

Атомы и субатомные частицы настолько малы, что измерять их массу в граммах не имеет смысла. Более удобной единицей измерения атомной массы является единиц атомной массы (\(\text{аму}\)) , где 1 а.е.м. = 1,660539 × 10 −24 г или 1/12 массы углеродного атома. 12 атом. Как видно из таблицы выше, масса 1 протона и 1 нейтрона в этой системе равна 1 а.е.м. Углерод-12 содержит шесть протонов и шесть нейтронов и имеет массу ровно 12 а.е.м.

Рисунок \(\PageIndex{1}\): Электроны намного меньше, чем протоны или нейтроны. Если бы электрон имел массу пенни, то протон или нейтрон имели бы массу большого шара для боулинга!

Как эти субатомные частицы расположены в атомах? Они расположены не случайно.Эксперименты Эрнеста Резерфорда в Англии в 1910-х годах указали на ядерную модель с атомами, в которой протоны и нейтроны находятся в центральном ядре, а электроны вращаются вокруг ядра. Относительно массивные протоны и нейтроны собираются в центре атома, в области, называемой ядром атома (множественное число ядер ). Электроны находятся вне ядра и проводят время, вращаясь в пространстве вокруг ядра. (Рисунок \(\PageIndex{2}\)). Поскольку протоны и нейтроны настолько массивны по сравнению с электронами, таблица \(\PageIndex{1}\), почти вся масса атома содержится в ядре.

Рисунок \(\PageIndex{2}\): Структура атома. Атомы имеют протоны и нейтроны в центре, составляющие ядро, в то время как электроны вращаются вокруг ядра.

Атомы в действии

Доказательств существования атомов так много, что немногие сомневаются в их существовании. Фактически, отдельные атомы теперь регулярно наблюдают с помощью самых современных технологий. Более того, их можно даже использовать для создания красивых изображений или, как показывают исследования IBM в Video \(\PageIndex{1}\), управление отдельными атомами можно использовать для создания анимации.

Видео \(\PageIndex{1}\): Мальчик и его атом – самый маленький фильм в мире.

Мальчик и его атом — это короткометражный покадровый анимационный фильм 2012 года, выпущенный IBM Research. Фильм рассказывает историю мальчика и своенравного атома, которые встречаются и становятся друзьями. На ней изображен мальчик, играющий с атомом, принимающим различные формы. Это было сделано путем перемещения молекул окиси углерода, наблюдаемых с помощью сканирующего туннельного микроскопа, устройства, которое увеличивает их в 100 миллионов раз. Эти молекулы были перемещены для создания изображений, которые затем были сохранены в виде отдельных кадров для создания фильма.

Ключевые выводы

  • Химия основана на современной атомной теории, согласно которой вся материя состоит из атомов.
  • Сами атомы состоят из протонов, нейтронов и электронов.
  • Каждый элемент имеет свой атомный номер, который равен количеству протонов в его ядре.

Атомная теория — Введение в химию — 1-е канадское издание

  1. Изложите современную атомную теорию.
  2. Узнайте, как устроены атомы.

Наименьшая часть элемента, сохраняющая идентичность этого элемента, называется атомом. Отдельные атомы чрезвычайно малы. Потребовалось бы около пятидесяти миллионов атомов подряд, чтобы построить линию длиной 1 см. Точка в конце печатного предложения состоит из нескольких миллионов атомов. Атомы настолько малы, что трудно поверить, что вся материя состоит из атомов, но это так.

Представление о том, что атомы играют фундаментальную роль в химии, формализовано современной атомной теорией, впервые сформулированной английским ученым Джоном Дальтоном в 1808 году.Он состоит из трех частей:

  1. Вся материя состоит из атомов.
  2. Атомы одного и того же элемента одинаковы; атомы разных элементов различны.
  3. атомов соединяются в целочисленных отношениях, образуя соединения.

Эти понятия составляют основу химии.

Хотя слово атом происходит от греческого слова, означающего «неделимый», теперь мы понимаем, что сами атомы состоят из более мелких частей, называемых субатомными частицами .Первой открытой частью был электрон, крошечная субатомная частица с отрицательным зарядом. Его часто представляют как e с правым верхним индексом, показывающим отрицательный заряд. Позже были обнаружены две более крупные частицы. Протон — это более массивная (но все же крошечная) субатомная частица с положительным зарядом, представленная как p + . Нейтрон – это субатомная частица с массой примерно такой же, как у протона, но без заряда. Он представлен как n или n 0 .Теперь мы знаем, что все атомы всех элементов состоят из электронов, протонов и (за одним исключением) нейтронов. Таблица 3.7 «Свойства трех субатомных частиц» суммирует свойства этих трех субатомных частиц.

Таблица 3.7 Свойства трех субатомных частиц
Наименование Символ Масса (прибл. в кг) Плата
Протон р + 1.6 × 10 −27 1+
Нейтрон н, н 0 1,6 × 10 −27 нет
Электрон е 9,1 × 10 −31 1−

Как эти частицы организованы в атомы? Они расположены не случайно. Эксперименты Эрнеста Резерфорда в Англии в 1910-х годах указали на ядерную модель атома.Относительно массивные протоны и нейтроны собираются в центре атома, в области, называемой ядром атома (множественное число ядер ). Электроны находятся вне ядра и проводят время, вращаясь в пространстве вокруг ядра. (См. рис. 3.4 «Структура атома».)

Рисунок 3.4 «Структура атома». Атомы имеют протоны и нейтроны в центре, составляющие ядро, в то время как электроны вращаются вокруг ядра.

Современная атомная теория утверждает, что атомы одного элемента одинаковы, а атомы разных элементов различны.Чем отличаются атомы разных элементов? Фундаментальной характеристикой всех атомов одного и того же элемента является число протонов . Все атомы водорода имеют в ядре один и только один протон; все атомы железа имеют 26 протонов в ядре. Это количество протонов настолько важно для идентификации атома, что его называют атомным номером элемента. Таким образом, водород имеет атомный номер 1, а железо имеет атомный номер 26. Каждый элемент имеет свой характерный атомный номер.

Однако

атомы одного и того же элемента могут иметь разное количество нейтронов. Атомы одного и того же элемента (то есть атомы с одинаковым числом протонов) с разным числом нейтронов называются изотопами. Большинство встречающихся в природе элементов существуют в виде изотопов. Например, большинство атомов водорода имеют в ядре один протон. Однако небольшое число (около одного на миллион) атомов водорода имеют в своих ядрах протон и нейтрон. Этот особый изотоп водорода называется дейтерием.Очень редкая форма водорода имеет в ядре один протон и два нейтрона; этот изотоп водорода называется тритием. Сумма количества протонов и нейтронов в ядре называется массовым числом изотопа.

Нейтральные атомы имеют такое же количество электронов, как и протонов, поэтому их общий заряд равен нулю. Однако, как мы увидим позже, так будет не всегда.

  1. Наиболее распространенные атомы углерода имеют шесть протонов и шесть нейтронов в своих ядрах. Каковы атомный номер и массовое число этих атомов углерода?
  2. Изотоп урана имеет атомный номер 92 и массовое число 235. Каково число протонов и нейтронов в ядре этого атома?

Решения

  1. Если в ядре атома углерода шесть протонов, его атомный номер равен 6. Если в ядре также шесть нейтронов, то массовое число равно 6 + 6, или 12.
  2. Если атомный номер урана равен 92, то это число протонов в ядре.Так как массовое число равно 235, то количество нейтронов в ядре равно 235 − 92, или 143.

Число протонов в ядре атома олова равно 50, а число нейтронов в ядре равно 68. Каковы атомный номер и массовое число этого изотопа?

Ответить

Атомный номер = 50, массовое число = 118

Говоря об атоме, мы просто используем название элемента: термин натрий относится как к элементу, так и к атому натрия.Но постоянно использовать имена элементов может быть неудобно. Вместо этого химия определяет символ для каждого элемента. Атомарный символ – это одно- или двухбуквенное сокращение названия элемента. По соглашению первая буква символа элемента всегда заглавная, а вторая буква (если присутствует) — строчная. Таким образом, символ водорода — H, символ натрия — Na, а символ никеля — Ni. Большинство символов происходит от английского названия элемента, хотя некоторые символы происходят от латинского названия элемента.(Символ натрия, Na, происходит от его латинского названия natrium .) В таблице 3.8 «Названия и символы общих элементов» перечислены некоторые распространенные элементы и их символы. Вы должны запомнить символы в Таблице 3.8 «Названия и символы общих элементов», так как именно так мы будем представлять элементы в химии.

руб.
Таблица 3.8 Названия и символы общих элементов
Имя элемента Символ
Алюминий Ал
Аргон Ар
Мышьяк Как
Барий Ва
Бериллий Быть
Висмут Би
Бор Б
Бром Бр
Кальций Са
Углерод С
Хлор Кл
Хром Кр
Кобальт Сотрудничество
Медь Медь
Фтор Ф
Галлий Га
Германий Гэ
Золото Au
Гелий Он
Водород Х
Йод я
Иридий Ир
Железо Фе
Криптон Кр
Свинец Пб
Литий Ли
Магний мг
Марганец Мн
Меркурий рт. ст.
Молибден Пн
Неон Не
Никель Ni
Азот Н
Кислород О
Палладий ПД
Фосфор Р
Платина Пт
Калий К
Радий Ра
Радон Рн
Рубидий
Скандий Sc
Селен Se
Кремний Си
Серебро Аг
Натрий На
Стронций Старший
Сера С
Тантал Та
Олово Сн
Титан Ти
Вольфрам Вт
Уран У
Ксенон Хе
Цинк Цинк
Цирконий Зр

Элементы сгруппированы в специальную таблицу, называемую периодической таблицей. Простая периодическая таблица показана на рисунке 3.5 «Простая периодическая таблица», а более обширная представлена ​​в «Приложении А: Периодическая таблица элементов». Элементы периодической таблицы перечислены в порядке возрастания атомного номера. Периодическая таблица имеет особую форму, которая станет для нас важной, когда мы будем рассматривать организацию электронов в атомах (см. главу 8 «Электронная структура»). Одно непосредственное использование периодической таблицы помогает нам идентифицировать металлы и неметаллы. Неметаллы находятся в верхнем правом углу периодической таблицы, по одну сторону жирной линии, разделяющей правую часть диаграммы.Все остальные элементы являются металлами.

Рисунок 3.5 «Простая периодическая таблица». Просмотр доступной периодической таблицы в Интернете.

Существует простой способ представления изотопов с помощью символов атомов. Используем конструкцию:

, где X — символ элемента, A — массовое число, а Z — атомный номер. Таким образом, для изотопа углерода, который имеет 6 протонов и 6 нейтронов, символ:

, где C — символ элемента, 6 — атомный номер, а 12 — массовое число.

  1. Какое обозначение изотопа урана с атомным номером 92 и массовым числом 235?
  2. Сколько протонов и нейтронов в ?

Решения

  1. Символ этого изотопа.
  2. Этот атом железа имеет 26 протонов и 56 − 26 = 30 нейтронов.

Сколько протонов в ?

Ответить

11 протонов

Также принято указывать массовое число после названия элемента для обозначения конкретного изотопа. Углерод-12 представляет собой изотоп углерода с 6 протонами и 6 нейтронами, а уран-238 представляет собой изотоп урана со 146 нейтронами.

  • Химия основана на современной атомной теории, согласно которой вся материя состоит из атомов.
  • Сами атомы состоят из протонов, нейтронов и электронов.
  • Каждый элемент имеет свой атомный номер, который равен количеству протонов в его ядре.
  • Изотопы элемента содержат разное количество нейтронов.
  • Элементы представлены атомарным символом.
  • Периодическая таблица — это таблица, в которой собраны все элементы.

Атрибуция СМИ

Упражнения

Атомная теория

3.1 Атомная теория

Цели обучения

  1. Изложите современную атомную теорию.
  2. Узнайте, как устроены атомы.

Наименьшая часть элемента, сохраняющая идентичность этого элемента, называется атомом. Наименьшая часть элемента, сохраняющая идентичность этого элемента.. Отдельные атомы чрезвычайно малы. Потребовалось бы около пятидесяти миллионов атомов подряд, чтобы построить линию длиной 1 см. Точка в конце печатного предложения состоит из нескольких миллионов атомов. Атомы настолько малы, что трудно поверить, что вся материя состоит из атомов, но это так.

Представление о том, что атомы играют фундаментальную роль в химии, формализовано современной атомной теорией Представление о том, что атомы играют фундаментальную роль в химии, впервые высказанное английским ученым Джоном Дальтоном в 1808 году. Он состоит из трех частей:

  1. Вся материя состоит из атомов.
  2. Атомы одного и того же элемента одинаковы; атомы разных элементов различны.
  3. атомов соединяются в целочисленных отношениях, образуя соединения.

Эти понятия составляют основу химии.

Хотя слово атом происходит от греческого слова, означающего «неделимый», теперь мы понимаем, что сами атомы состоят из более мелких частей, называемых субатомными частицами .Первой открытой частью был электрон — крошечная субатомная частица с отрицательным зарядом, крошечная субатомная частица с отрицательным зарядом. Его часто представляют как e с правым верхним индексом, показывающим отрицательный заряд. Позже были обнаружены две более крупные частицы. Протон — субатомная частица с положительным зарядом. представляет собой более массивную (но все же крошечную) субатомную частицу с положительным зарядом, представленную как p + . Нейтрон — субатомная частица без заряда.субатомная частица с массой примерно такой же, как у протона, но без заряда. Он представлен как n или n 0 . Теперь мы знаем, что все атомы всех элементов состоят из электронов, протонов и (за одним исключением) нейтронов. Таблица 3.1 «Свойства трех субатомных частиц» суммирует свойства этих трех субатомных частиц.

Таблица 3.1 Свойства трех субатомных частиц

Имя Символ Масса (ок.; кг) Зарядка
Протон р + 1,6 × 10 −27 1+
Нейтрон н, н 0 1,6 × 10 −27 нет
Электрон е 9. 1 × 10 −31 1−

Как эти частицы расположены в атомах? Они расположены не случайно. Эксперименты Эрнеста Резерфорда в Англии в 1910-х годах указали на модель ядра. Модель атома, в которой протоны и нейтроны находятся в центральном ядре, а электроны вращаются вокруг ядра. атома. Относительно массивные протоны и нейтроны собираются в центре атома, в области, называемой ядром. Центр атома, содержащий протоны и нейтроны.атома (множественное число ядер ). Электроны находятся вне ядра и проводят время, вращаясь в пространстве вокруг ядра. (См. рис. 3.1 «Структура атома».)

Рисунок 3.1 Структура атома

Атомы имеют протоны и нейтроны в центре, составляющие ядро, в то время как электроны вращаются вокруг ядра.

Современная атомная теория утверждает, что атомы одного элемента одинаковы, а атомы разных элементов различны.Чем отличаются атомы разных элементов? Фундаментальной характеристикой всех атомов одного и того же элемента является число протонов . Все атомы водорода имеют в ядре один и только один протон; все атомы железа имеют 26 протонов в ядре. Это число протонов настолько важно для идентификации атома, что его называют атомным номером. Число протонов в атоме. элемента. Таким образом, водород имеет атомный номер 1, а железо имеет атомный номер 26.Каждый элемент имеет свой характерный атомный номер.

Однако

атомы одного и того же элемента могут иметь разное количество нейтронов. Атомы одного и того же элемента (т. е. атомы с одинаковым числом протонов) с разным числом нейтронов называются изотопами. Атомы одного и того же элемента, имеющие разное число нейтронов. Большинство встречающихся в природе элементов существуют в виде изотопов. Например, большинство атомов водорода имеют в ядре один протон. Однако небольшое число (около одного на миллион) атомов водорода имеют в своих ядрах протон и нейтрон.Этот особый изотоп водорода называется дейтерием. Очень редкая форма водорода имеет в ядре один протон и два нейтрона; этот изотоп водорода называется тритием. Сумма числа протонов и нейтронов в ядре называется массовым числом Сумма числа протонов и нейтронов в ядре. изотопа.

Нейтральные атомы имеют такое же количество электронов, как и протонов, поэтому их общий заряд равен нулю. Однако, как мы увидим позже, так будет не всегда.

Пример 1

  1. Наиболее распространенные атомы углерода имеют шесть протонов и шесть нейтронов в своих ядрах. Каковы атомный номер и массовое число этих атомов углерода?
  2. Изотоп урана имеет атомный номер 92 и массовое число 235. Каково число протонов и нейтронов в ядре этого атома?

Раствор

  1. Если в ядре атома углерода шесть протонов, его атомный номер равен 6.Если в ядре также шесть нейтронов, то массовое число равно 6 + 6, или 12.
  2. Если атомный номер урана равен 92, то это число протонов в ядре. Так как массовое число равно 235, то количество нейтронов в ядре равно 235 − 92, или 143.

Проверь себя

Число протонов в ядре атома олова равно 50, а число нейтронов в ядре равно 68. Каковы атомный номер и массовое число этого изотопа?

Ответить

Атомный номер = 50, массовое число = 118

Говоря об атоме, мы просто используем название элемента: термин натрий относится как к элементу, так и к атому натрия.Но постоянно использовать имена элементов может быть неудобно. Вместо этого химия определяет символ для каждого элемента. Атомарный символ Одно- или двухбуквенное представление имени элемента. представляет собой одно- или двухбуквенное сокращение имени элемента. По соглашению первая буква символа элемента всегда заглавная, а вторая буква (если присутствует) — строчная. Таким образом, символ водорода — H, символ натрия — Na, а символ никеля — Ni. Большинство символов происходит от английского названия элемента, хотя некоторые символы происходят от латинского названия элемента. (Символ натрия, Na, происходит от его латинского названия natrium .) В таблице 3.2 «Имена и символы общих элементов» перечислены некоторые общие элементы и их символы. Вы должны запомнить символы в Таблице 3.2 «Названия и символы общих элементов», так как именно так мы будем представлять элементы в химии.

Таблица 3.2 Названия и символы общих элементов

руб.
Имя элемента Символ   Имя элемента Символ
Алюминий Ал   Меркурий рт.ст.
Аргон Ар Молибден Пн
Мышьяк Как Неон Не
Барий Ва Никель Ni
Бериллий Быть Азот Н
Висмут Би Кислород О
Бор Б Палладий ПД
Бром Бр Фосфор Р
Кальций Са Платина Пт
Углерод С Калий К
Хлор Кл Радий Ра
Хром Кр Радон Рн
Кобальт Сотрудничество Рубидий
Медь Медь Скандий Sc
Фтор Ф Селен Se
Галлий Га Кремний Си
Германий Гэ Серебро Аг
Золото Au Натрий На
Гелий Он Стронций Старший
Водород Х Сера С
Йод я Тантал Та
Иридий Ир Олово Сн
Железо Фе Титан Ти
Криптон Кр Вольфрам Вт
Свинец Пб Уран У
Литий Ли Ксенон Хе
Магний мг Цинк Цинк
Марганец Мн Цирконий Зр

Элементы сгруппированы в специальную таблицу, называемую периодической таблицей. Таблица всех элементов.. Простая периодическая таблица показана на рисунке 3.2 «Простая периодическая таблица», а более обширная представлена ​​в главе 17 «Приложение: Периодическая таблица элементов». Элементы периодической таблицы перечислены в порядке возрастания атомного номера. Периодическая таблица имеет особую форму, которая станет для нас важной, когда мы будем рассматривать организацию электронов в атомах (см. главу 8 «Электронная структура»). Одно непосредственное использование периодической таблицы помогает нам идентифицировать металлы и неметаллы.Неметаллы находятся в верхнем правом углу периодической таблицы, по одну сторону жирной линии, разделяющей правую часть диаграммы. Все остальные элементы являются металлами.

Рисунок 3.2 Простая периодическая таблица

Существует простой способ представления изотопов с помощью символов атомов. Используем конструкцию

XZA

, где X — символ элемента, A — массовое число, а Z — атомный номер. Таким образом, для изотопа углерода, имеющего 6 протонов и 6 нейтронов, используется символ

. C612

, где C — символ элемента, 6 — атомный номер, а 12 — массовое число.

Пример 2

  1. Какое обозначение изотопа урана с атомным номером 92 и массовым числом 235?
  2. Сколько протонов и нейтронов в F2656e?

Раствор

  1. Символ этого изотопа U92235.
  2. Этот атом железа имеет 26 протонов и 56 − 26 = 30 нейтронов.

Проверь себя

Сколько протонов в N1123a?

Ответить

11 протонов

Также принято указывать массовое число после названия элемента для обозначения конкретного изотопа. Углерод-12 представляет собой изотоп углерода с 6 протонами и 6 нейтронами, а уран-238 представляет собой изотоп урана со 146 нейтронами.

Ключевые выводы

  • Химия основана на современной атомной теории, согласно которой вся материя состоит из атомов.
  • Сами атомы состоят из протонов, нейтронов и электронов.
  • Каждый элемент имеет свой атомный номер, который равен количеству протонов в его ядре.
  • Изотопы элемента содержат разное количество нейтронов.
  • Элементы представлены атомарным символом.
  • Периодическая таблица — это таблица, в которой собраны все элементы.

Упражнения

  1. Перечислите три утверждения, из которых состоит современная атомная теория.

  2. Объясните, как состоят атомы.

  3. Что больше, протон или электрон?

  4. Что больше, нейтрон или электрон?

  5. Каковы заряды каждой из трех субатомных частиц?

  6. Где находится большая часть массы атома?

  7. Нарисуйте схему атома бора, в ядре которого содержится пять протонов и шесть нейтронов.

  8. Нарисуйте схему атома гелия, в ядре которого есть два протона и два нейтрона.

  9. Определить атомный номер . Какой атомный номер у атома бора?

  10. Какой атомный номер гелия?

  11. Дайте определение изотопа и приведите пример.

  12. В чем разница между дейтерием и тритием?

  13. Какая пара представляет изотопы?

    1. h34e и h33e
    2. F2656e и M2556n
    3. S1428i и P1531
  14. Какая пара представляет изотопы?

    1. C2040a и K1940
    2. F2656e и F2658e
    3. U92238 и U92235
  15. Укажите полные символы каждого атома, включая атомный номер и массовое число.

    1. атом кислорода с 8 протонами и 8 нейтронами
    2. атом калия с 19 протонами и 20 нейтронами
    3. атом лития с 3 протонами и 4 нейтронами
  16. Укажите полные символы каждого атома, включая атомный номер и массовое число.

    1. атом магния с 12 протонами и 12 нейтронами
    2. атом магния с 12 протонами и 13 нейтронами
    3. атом ксенона с 54 протонами и 77 нейтронами
  17. Америций-241 — изотоп, используемый в детекторах дыма.Каков полный символ этого изотопа?

  18. Углерод-14 — это изотоп, используемый для проведения тестов радиоактивного датирования ранее жившего материала. Каков полный символ этого изотопа?

  19. Дайте атомарные символы для каждого элемента.

    1. натрий
    2. аргон
    3. азот
    4. радон
  20. Дайте атомарные символы для каждого элемента.

    1. серебро
    2. золото
    3. ртуть
    4. йод
  21. Дайте имя элемента.

    1. Си
    2. Мн
    3. Фе
    4. Кр
  22. Дайте имя элемента.

    1. Ф
    2. Кл
    3. руб.
    4. я

ответы

  1. Вся материя состоит из атомов; атомы одного и того же элемента одинаковы, а атомы разных элементов различны; атомы соединяются в целочисленных отношениях, образуя соединения.

  2. Протон больше электрона.

  3. протон: 1+; электрон: 1-; нейтрон: 0

  4. Атомный номер — это число протонов в ядре. Бор имеет атомный номер пять.

  5. Изотопы — это атомы одного и того же элемента, но с разным числом нейтронов. h21 и h22 являются примерами.

    1. изотопы
    2. не изотопы
    3. не изотопы
    1. кремний
    2. марганец
    3. железо
    4. хром

Атомная теория и строение

Далее следует вспомогательное содержание лекции 4 по общей химии I. Эта лекция будет посвящена истории развития теории атома, строению атома, химическому символизму и расчетам атомной массы.

Мы начнем с обзора шагов, предпринятых для создания атомной теории:

Теперь, когда мы рассмотрели, как мы пришли к атомной теории, давайте посмотрим на атомную структуру, которую мы теперь считаем истинной.

Атомная структура

довольно проста. Ее часто описывают как похожую на солнечную систему с ядром, представляющим солнце, и электронами, действующими как планеты:

.

 

Атом состоит из трех типов частиц, расположенных в двух областях. протонов и нейтронов расположены в ядре , а электронов расположены на энергетических уровнях, окружающих ядро.

Теперь, когда вы знакомы с частицами, из которых состоит каждый атом элемента, давайте рассмотрим, как эти частицы представлены в периодической таблице. Другими словами, информация, которая приведена в символике, используемой в таблице Менделеева, позволяет определить протоны, нейтроны и электроны, содержащиеся в каждом атоме или элементе.

Мы можем представить элемент или атом элемента его символом.

  • С = углерод
  • О = кислород
  • В = бор
  • Pb = свинец

Мы также используем эти символы, чтобы показать, как атомы (в молекулах) меняют партнеров в химической реакции.

  • CO + PbO → CO2 + Pb
  • Nh4 + HCl → Nh5Cl

Как существуют сами элементы?

Одноатомные элементы

He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn
(называемые благородными газами, раньше их называли инертными газами)

Двухатомные элементы

h3, O2, N2, F2, Cl2, Br2, I2
(Кислород также существует в виде O3 = озона.Это называется аллотропной формой; многие элементы существуют в нескольких аллотропных формах. )

Прочие формы элементов

P4, S8, C60 и т. д.
Алмаз, графит и бакминстерфуллерен («бакибол», C60) — все это формы одного и того же элемента — углерода.

В периодической таблице каждому элементу выделена ячейка, содержащая его химический символ, а также несколько других сведений:

Глядя на символ магния, вы заметите несколько цифр: 24, 12 и 2+.Каждое из этих чисел дает ключ к атомной структуре этого конкретного атома магния.

Давайте начнем с самого важного из трех: числа 12. Это называется Атомный номер и соответствует количеству протонов в атоме. Количество протонов уникально для каждого элемента, поэтому, если вы измените количество протонов, вы измените элемент. Другими словами, КАЖДЫЙ атом магния будет иметь ровно 12 протонов в своем ядре.

Следующее число, на которое стоит обратить внимание, это 24.Это называется атомным массовым числом и представляет собой округленное значение атомной массы атома. Эта масса определяется суммированием всех масс протонов и нейтронов в ядре. Итак, если вы знаете атомное массовое число и знаете атомный номер, вы можете легко вычислить количество нейтронов в атоме:

.

Атомный массовый номер — Атомный номер = количество нейтронов

24 (протоны и нейтроны) — 12 протонов = 12 нейтронов

Последнее число на символе может быть использовано для расчета количества электронов в элементе или ионе, если есть заряд + или -.Мы знаем, что протоны несут заряд +1, а электроны несут заряд -1 из атомной теории. Таким образом, если в атоме присутствует равное количество протонов и электронов, общий заряд равен 0 или нейтрален.

Протоны + Электроны = Состояние заряда или ионизации

Итак, если есть заряд, как в приведенном выше примере, 2+, это означает, что протонов на два больше, чем электронов и

(12+) — (?e-) = 2+, поэтому число электронов равно 10.

Давайте потренируемся:

Наконец, нам нужно более подробно обсудить атомную массу , а затем атомную массу .

Изотопы

Поскольку нам нужно рассчитать количество нейтронов, присутствующих в атоме, исходя из атомного массового числа, это означает, что существует более одного атомного массового числа. Если бы было только одно, как в случае с атомной массой, нам не понадобился бы расчет для определения количества нейтронов, оно было бы просто известно, верно? Итак, поскольку мы можем рассчитать количество нейтронов, присутствующих в каждом атоме, это означает, что даже атомы одного и того же элемента могут иметь разное количество нейтронов, и это действительно так. Мы называем атомы элементов с разным числом нейтронов изотопами.

Существует много известных изотопов для каждого элемента, за очень немногими исключениями, имеющими только один. Вы можете найти эти элементы только с одним изотопом, взглянув на их атомную массу, показанную в периодической таблице. Вы можете догадаться, как? Что ж, позвольте мне дать вам подсказку. Атомная масса, указанная в периодической таблице для каждого элемента, рассчитывается путем взятия «процентного содержания» каждого изотопа и умножения его на его массу.Так что в основном это средневзвешенная масса. НО, если бы был только один изотоп, была бы только одна масса, верно? Таким образом, вы могли бы выяснить, какой элемент (элементы) имеет только один изотоп.

Атомная масса

Итак, я использовал пару терминов, приведенных выше, которые я обнаружил ранее, вызывающих математическую панику у студентов, поэтому позвольте мне привести пример, который мог бы сделать «средневзвешенную атомную массу» и использование в ней «процентного содержания» более понятными.

Предположим, вы хотите рассчитать среднюю массу группы из 25 человек.13 человек — женщины, а остальные 12 — мужчины (дух). Поскольку большинство мужчин весят больше, чем большинство женщин, присвоение всем одного веса не дает очень точного среднего веса. Но если каждый мужчина весит ~ 180 фунтов, а каждая женщина весит ~ 130 фунтов, вы можете взять процент каждого (женщины 13/25 = 0,52 или 52% и мужчины 12/25 = 0,48 или 48%) и умножить эти проценты на массы и получить довольно близко к средней массе группы.

So (0,52 x 130 фунтов) + (0,48 x 180 фунтов) = 154 фунта

Это именно то, что мы делаем, чтобы получить средневзвешенную атомную массу.Мы берем процент каждого изотопа и умножаем его на массу изотопа, чтобы получить его индивидуальный вклад в общую массу элемента:

.

Пример:

 

Вот несколько практических задач:

 

 

Атомная теория — обзор

2 Интеллектуальная одиссея

Общее философское развитие Оствальда можно разделить на четыре пересекающихся, но достаточно различных периода. Во время первого из них, который длился примерно до 1890 года, он был красноречивым, хотя и все более осторожным, защитником многого из того, что было основой механического мировоззрения. Оствальд не всегда был противником атомной теории в химии или вообще кинетической и молекулярной теорий. Напротив, он с энтузиазмом поддерживал такие взгляды в работах начала 1880-х гг. и оставался квалифицированным их сторонником, пока почти десять лет спустя не начал серьезно писать по энергетике (см. [Görs, 1999; Deltete, 2007a]).Это ясно видно по его развитию — сначала довольно наивному, а потом более осмотрительному — атомных и кинетических теорий в разнообразных очерках и учебниках. И это также очевидно в его защите и вкладе в теории Аррениуса и ван ‘т Гоффа, оба из которых разработали частные взгляды на вещества в растворе. За некоторыми исключениями, Оствальд больше не предлагал реалистических интерпретаций таких теорий примерно после 1885 г., но до конца десятилетия защищал их эвристическую ценность.

В то же время Оствальд начал больше, чем прежде, ценить эвристические преимущества феноменологической термодинамики — ее большой успех в ясном и кратком получении старых результатов и в предсказании новых без осложнений и неопределенностей, связанных с молекулярные и механические обходные пути [1887a; 1887б; 1891 г.; 1892]. Первоначально это было очевидно для него в областях физической химии, в которые он сам уже внес важный вклад, но вскоре он осознал силу термодинамических рассуждений и в других областях.Он думал, что ключом к этой силе является внимание, уделяемое термодинамикой энергии и ее превращениям. Постепенно Оствальд пришел к выводу, что, хотя теории, основанные на микромеханических гипотезах, не достигли большого прогресса в решении многих проблем, немеханистические подходы, основанные на энергии, оказались чрезвычайно успешными. Эти успехи побудили его более тщательно изучить различные формы энергии для себя (см. Deltete 1995b и 2007a).

Второй период, частично перекрывающий первый, охватывает период с конца 1880-х гг. до начала XX века.Он отмечен отказом Оствальда от атомизма и механизма — в любой их форме — и его усилиями предоставить исчерпывающую энергетическую альтернативу. В первые годы этого периода Оствальд начал сомневаться даже в эвристической ценности молекулярных и механических теорий. Он поставил под сомнение сложность их математического развития и их зависимость от, по его мнению, произвольных и необоснованных гипотез. Он все чаще рассматривал многие такие теории как безответственно спекулятивные и ненаучные.Действительно, после середины 1890-х годов отношение Оствальда даже к хорошо зарекомендовавшим себя механическим теориям стало настолько враждебным, что он иногда отрицал, что они вообще когда-либо представляли какую-либо ценность. Несколько общих работ тех лет состоят лишь из огульных осуждений механического мировоззрения (например, [1895b]).

Взгляды Оствальда на энергию в этот период развиваются в два довольно разных этапа. В работах с 1887 по 1890 г. он прежде всего стремился установить важность энергии наряду с материей как центральное место в прогрессивном естествознании [1887a; 1887б; Дельтете, 2007а]. Там он настаивал на важности энергетических соображений не только для химии, но и для других наук. Акцент в этих работах постепенно смещается с химической энергии и ее превращений на создание общей теории энергии. Все чаще он видел в любом успехе исследований, использующих количество энергии, повод думать, что теория энергии может объединить естественные науки. Первые попытки Оствальда построить такую ​​теорию были предварительными и неполными (например, [1889]), но он становился смелее по мере того, как обретал уверенность в своем подходе и его очевидных результатах.

В 1891 году Оствальд стал утверждать сначала приоритет, а затем и абсолютное превосходство энергии — концептуально, методологически и онтологически. Хотя он заявлял о реальности и субстанциальности энергии еще в 1887 году, его амбиции в отношении нее росли по мере развития его мысли, и к середине десятилетия он был готов недвусмысленно утверждать, что энергия — единственная реальность. В эти же годы были предприняты наиболее настойчивые попытки Оствальда построить непротиворечивую и связную науку об энергетике. На эти усилия повлияло множество факторов: дискуссии с коллегами и студентами; продолжение размышлений о концептуальной структуре термодинамики; изучение более ранних энергичных работ, особенно Георга Хельма; поощрение со стороны Хельма, Больцмана и других излагать свои мысли об энергии в систематической форме; и решающее столкновение с термодинамическими работами Уилларда Гиббса (см. [Deltete, 1995a; 1995b]). В серии работ, опубликованных между 1891 и 1895 гг., Оствальд стремился показать, как основные результаты механики, термодинамики и химии могут быть получены из энергетических первых принципов [1891; 1892 г.; 1893а; 1893б; 1895а].Его первые заявления об успехе были, как правило, предварительными и тщательно сформулированными, но заявления конца 1890-х годов становились все более решительными. К концу десятилетия он был убежден, что, хотя отдельные проблемы все еще остаются, основная теоретическая база для их решения уже прочно установлена. Но к тому времени такие остаточные проблемы также интересовали Оствальда меньше, чем другой амбициозный проект, привлекший его внимание.

В дальнейшем я сосредоточусь на этих двух периодах в развитии Оствальда, когда его усилия в области энергетики основывались на физической науке.Третий период, который длился примерно с рубежа веков до начала Первой мировой войны, имел в центре более широкий философский проект. Те годы — большинство из них после того, как он оставил свою кафедру в Лейпциге — характеризовались его попытками показать, что науки о жизни и разуме, такие как биология и психология, также охватываются энергетикой. Однако в то же время изменился характер, а не только содержание его произведений. Оствальд интересовался философскими вопросами (например, научной методологией) со студенческих лет, но с конца 1890-х гг. такие вопросы стали преобладать в его мыслях.Он все чаще полагался на общефилософские аргументы в защиту энергетики, а общие ссылки на «монизм» и «мировоззрение» заменяли подробные рассуждения о химическом сродстве и формах энергии (например, [1902; 1908]). Большинство свидетелей полагало, что первое десятилетие этого века ознаменовало закат энергетики как серьезного научного направления и ее продолжение лишь как довольно расплывчатого философского течения (например, [Аррениус, 1923; Нернст, 1932]).

Здесь мы не будем пытаться обсуждать работы четвертого периода (который включает в себя развитие его новой теории цвета), который завершает интеллектуальную одиссею Оствальда, за исключением того, что с самого начала Первой мировой войны до конца своей жизни Оствальд пытался сформулировать глобальные социальные и политические теории, основанные на принципах энергетики (т.грамм. [1911; 1912 г.; Делтете, 2008а]). В его усилиях есть чему восхищаться (Оствальд был интернационалистом, антивоенным и сторонником защиты окружающей среды), но в лучшем случае они имеют лишь смутную связь с энергетической теорией, которую он предложил двумя десятилетиями ранее.

Развитие атомной теории

 

Ранняя атомная теория

Хотя идея атом был впервые предложен Демокритом в четвертом веке до нашей эры, его предположения не были полезны для объяснения химических явлений, потому что там не было никаких экспериментальных доказательств, подтверждающих их. Это было не до конца 1700-е что ранние химики начали объяснять химическое поведение с точки зрения атом. Джозеф Пристли, Антуан Лавуазье и другие подготовили почву для фундамент химия. Они продемонстрировали, что вещества могут объединяться, образуя новые материалы. Именно английский химик Джон Дальтон поместил кусочки принадлежащий собрались вместе и разработали атомную теорию в 1803 году.

Дальтона атомная теория содержит пять основных предположения:

  • Все материя состоит из мельчайших частиц, называемых атомами. Дальтон а другие представляли атомы, из которых состоит вся материя, крошечными, твердыми сферы в различных стадиях движения.

  • Атомы неразрушимы и неизменны . Атомы элемента не может быть создано, уничтожено, разделено на более мелкие части или превращаются в атомы другого элемента. на основе Далтона эта гипотеза о закон сохранения массы, сформулированный Антуаном Лавуазье и другие около 1785 года.

  • Элементы характеризуется массой их атомов . Далтон предположил, что все атомы одного и того же элемента имеют одинаковый вес. Следовательно, каждый отдельный атом элемента, такого как кислород, идентичен каждому другому атому кислорода. Однако атомы различных элементов, таких как кислород и ртуть, отличаются друг от друга.

  • В химических реакциях атомы объединяются в малые, целые отношения .Эксперименты, которые Далтон и другие проведенные показали, что химические реакции протекают в соответствии с отношениями атомов к атомам, которые были точными и четко определенными.

  • Когда элементы реагируют, их атомы могут соединяться более чем в одно целое число соотношение . Далтон использовал это предположение, чтобы объяснить, почему отношения двух элементов в различных соединения, такие как кислород и азот в оксидах азота, отличались кратны друг другу.

Джон Атомная теория Дальтона была общепринятой. потому что это объясняло законы сохранения масса, определенные пропорции, множественные пропорции и другие наблюдения. Несмотря на то что исключения из теория сейчас известно, его теория достаточно хорошо сохранилась с модификациями, на протяжении года.

Базовая структура атома | Экстрон

Вся материя состоит из крошечных кусочков вещества, называемых атомами.Различные виды атомов называются элементами и перечислены на графическом дисплее, называемом периодической таблицей элементов. Большинство людей знакомы с названиями таких элементов, как кислород, азот, железо, золото и водород. Атомы всех элементов состоят из трех основных строительных блоков: протонов, нейтронов и электронов.
Периодическая таблица элементов

Протоны — это положительно заряженные частицы, нейтроны — незаряженные частицы, и в субатомном плане они оба тяжелые.Электроны являются отрицательно заряженными частицами и относительно легки по сравнению с протонами и нейтронами. Водород — самый простой из элементов; атом водорода состоит из одного протона и одного электрона. Структуру атома водорода можно представить как землю и ее луну. В центре находится большая тяжелая земля, а вокруг нее вращается меньшая луна. Точно так же тяжелый протон находится в центре атома водорода, а электрон вращается вокруг протона с большой скоростью. Все остальные элементы имеют одинаковую базовую структуру: протоны и нейтроны в центре и электроны, вращающиеся вокруг.Количество протонов в атоме определяет, к какому типу относится атом, и ожидается, что атом будет иметь такое же количество электронов, как и протонов, чтобы сбалансировать заряд атома. Гелий, например, имеет два протона и два электрона.

Атом водорода

Атом будет держать свои протоны и нейтроны при себе. Атомы, однако, будут иметь общие электроны. Атомам обычно нравится сохранять нейтральный заряд, поэтому, если они заимствуют электрон у одного атома, они склонны делиться им с другим атомом.Атомы будут делиться электронами с другими атомами, образуя связи, создавая молекулы и соединения, твердые тела и газы — короче говоря, всю материю. Кроме того, большое количество соседних атомов может обмениваться электронами в длинной цепочке от одного атома к другому и так далее, создавая поток электронов. Этот поток электронов и есть то, что мы называем электричеством.

Итак, вся материя имеет электроны, готовые течь, но электричество не беспорядочно гудит повсюду, щелкая всякой всячиной. Это связано с тем, что баланс между электрическими силами и сопротивлением потоку электронов поддерживается в материи большую часть времени.Чтобы электроны двигались, электрические силы должны преодолевать сопротивление потоку электронов. Когда баланс склоняется либо с большими электрическими силами, либо с меньшим сопротивлением потоку электронов, создается электричество. Баланс между силой и сопротивлением будет количественно определен в разделе, посвященном электрическим цепям. Чтобы завершить обсуждение атомной структуры, давайте рассмотрим материалы, в которых текут электроны. Мы можем разделить материю на три категории в отношении потока электронов, проводников, изоляторов и полупроводников.

Проводники — это материалы, которые легко проводят электричество. Требуется очень небольшая электрическая сила, чтобы вызвать поток электронов в проводниках. Это связано с электронами, называемыми «свободными электронами», которые существуют в атомах проводников. «Свободные электроны» — это электроны, которые очень слабо связаны с атомом. С очень небольшой силой их можно обменять на другие атомы или течь для создания электричества. Такие металлы, как медь, серебро и золото, являются хорошими проводниками.

Изоляторы весьма эгоистичны в отношении обмена электронами.У них нет свободных электронов, и требуется большая электрическая сила, чтобы заставить электроны изолятора течь.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

2015-2019 © Игровая комната «Волшебный лес», Челябинск
тел.:+7 351 724-05-51, +7 351 777-22-55 игровая комната челябинск, праздник детям челябинск