Строение атома.

Атом – электронейтральная система взаимодействующих элементарных частиц, состоящая из ядра и электронов. Ядро образовано протонами и нейтронами (нуклонами). Величина заряда ядра атома равна числу протонов и положительна. Вся масса атома сосредоточена в ядре, определяется суммой масс протонов и нейтронов. Порядковый номер элемента (Z) = заряд ядра его атома (число протонов). Число нейтронов рассчитывают: N = A – Z , где А – массовое число (масса), Z – порядковый номер.

П

1

ротон – частица, имеющая положительный заряд (+1) и массу приблизительно 1,679×10^-24 г (1 а.е.м.) и обозначается: ¹₁р.

Н

0

ейтрон – частица, имеющая нейтральный заряд (0) и массу приблизительно 1,675×10^-24 г(1 а.е.м.) и обозначается: ¹₀n.

Изотопы – атомы, имеющие одинаковый заряд ядра (равное количество протонов), но разное массовое число (массу, т.е. разное количеством нейтронов).

Изобары – атомы, имеющие одинаковое массовое число (массу, т.е. равное количеством нейтронов), но разный заряд ядра (разное количество протонов).

Электроны – частицы, имеющие отрицательный заряд (-1) и очень малую массу и обозначается ē или ⁰₁e.

Число электронов равно числу протонов (заряду ядра атома), поэтому заряд атома равен 0. Число протонов, заряд ядра и число электронов численно равны порядковому номеру химического элемента (Z).

Электроны движутся вокруг ядра атома не беспорядочно. Пространство, вокруг ядра атома, в котором вероятно нахождение электрона, называется орбиталью. Электронные облака с близкой энергией составляют в атоме электронный слой (энергетический уровень). Электроны располагаются в атоме по электронным слоям. Каждый электронный слой рассчитан на определенное число электронов (первый – 2, второй – 8, третий – 18 и т.д.). Электроны одного и того же энергетического уровня могут различаться значениями энергии, образуя энергетические подуровни. Обозначаются буквами – s , p , d , f .

Число подуровней равно значению главного квантового числа - (I уровень -1 подуровень, II уровень – 2 подуровня и т.д.). Целое число n , обозначающее номер уровня называют главным квантовым числом (оно характеризует энергию электронов).

Число энергетических уровней в атоме равно номеру периода в периодической системе. Расчет по формуле N=2n², где n – номер электронного слоя, позволяет определить количество электронов на энергетическом уровне. По мере заполнения одного слоя, начинает заполняться следующий. А поскольку от числа электронов на внешнем слое зависят свойства элементов, то и свойства периодически повторяются. В этом - физический смысл периодического закона.

Схема электронного строения атома фосфора:

³

1

1₁₅Р (15¹₁р, 16¹₀n)15e^-; (+15) 2e) 8e) 5e);

электронная формула 1s²2s²2p⁶3s²3p³, фосфор – p – элемент.

Закономерности изменения свойств элементов одного периода: слева направо по периоду увеличивается заряд ядра атома элемента, электронная оболочка атома сжимается, радиус атома уменьшается. Увеличивается притяжение электронов к ядру, электроотрицательность увеличивается, восстановительные свойства (металлические) уменьшаются, окислительные (неметаллические) – усиливаются. Наблюдается переход от металлических свойств через амфотерные к типичным неметаллическим.

Закономерности изменения свойств элементов одной группе: сверху вниз по группе увеличивается число электронных уровней, радиус атома увеличивается. Притяжение электронов к ядру уменьшается, электроотрицательность уменьшается, увеличиваются восстановительные свойства (металлические), а окислительные (неметаллические) – уменьшаются.