28. Заполнение атомных орбиталей в атомах с возрастанием порядкового номера элемента (правило Клечковского).
Последовательность заполнения атомных электронных орбиталей в зависимости от значений главного и орбитального квантовых чисел была исследована советским ученым В.М. Клечковским, который установил, что энергия электрона возрастает по мере увеличения суммы этих двух квантовых чисел, т.е. величины (n + l).
Первое правило Клечковского: «При увеличении заряда атома последовательное заполнение электронных орбиталей происходит от орбиталей с меньшим значением суммы главного и орбитального квантовых чисел к орбиталям с большим значением этой суммы».
Второе правило Клечковского: «При одинаковых значениях суммы (n +l) заполнение орбиталей происходит последовательно в направлении возрастания значения главного квантового числа n».
29. Давление пара над жидкостью. Первый закон Рауля.
При данной температуре давление насыщенного пара над каждой жидкостью – величина постоянная. При растворении в жидкости какого-либо вещества давление насыщенного пара этой жидкости понижается. Таким образом, давление насыщенного пара растворителя над раствором всегда ниже, чем над чистым растворителем при той же температуре. Разность между этими величинами называют понижением давления пара над раствором. Отношение величины этого понижения к давлению насыщенного пара над чистым растворителем называется относительным понижением давления пара над раствором, выражается дробью:
,
где р0 – давление насыщенного пара растворителя над чистым растворителем; р – давление насыщенного пара растворителя над раствором.
Первый закон Рауля: «Относительное понижение давления насыщенного пара растворителя над раствором равно молярной доле растворенного вещества».
,
где xА – молярная доля растворенного вещества А.
30. Ядерная модель строения атома. Атомные ядра, их состав. Изотопы, изобары.
Ядерная модель атома (Резерфорд, 1911): Атом состоит из положительно заряженного ядра, в котором сосредоточена преобладающая часть массы атома, и вращающихся вокруг него электронов. Положительный заряд ядра нейтрализуется суммарным отрицательным зарядом электронов, поэтому атом в целом электронейтрален. Возникающая вследствие вращения электронов центробежная сила уравновешивается силой электростатического притяжения электронов к противоположно заряженному ядру. Размеры ядра очень малы по сравнению с размерами атома в целом: диаметр атома – величина порядка 10-8см, а диаметр ядра – порядка 10-13 – 10-12см.
Чем больше заряд атомного ядра, чем сильнее будет отталкиваться от него α-частица, тем чаще будут встречаться случаи сильных отклонений α-частиц, проходящие через слои металла, от первоначального направления движения. Поэтому опыты по рассеянию α-частиц дают возможность не только обнаружить существования атомного ядра, но и определить его заряд. Из опытов Резерфорда следовало, что заряд ядра (выраженный в единицах заряда электрона) численно равен порядковому номеру элемента в периодической системе.
Изото́пы — разновидности атомов (и ядер) одного химического элемента с разным количеством нейтронов в ядре. Химические свойства атома зависят практически только от строения электронной оболочки, которая, в свою очередь, определяется в основном зарядом ядра Z (то есть количеством протонов в нём) и почти не зависит от его массового числа A (то есть суммарного числа протонов Z и нейтронов N). Все изотопы одного элемента имеют одинаковый заряд ядра, отличаясь лишь числом нейтронов. Обычно изотоп обозначается символом химического элемента, к которому он относится, с добавлением верхнего левого индекса, означающего массовое число (например, 12C, 222Rn). Можно также написать название элемента с добавлением через дефис массового числа (например, углерод-12, радон-222). Некоторые изотопы имеют традиционные собственные названия (например, дейтерий, актинон).
Изоба́ры — нуклиды, имеющие одинаковое массовое число; например, изобарами являются 40Ar, 40K, 40Ca. Хотя массовое число (т. е. число нуклонов) A = N + Z в ядрах-изобарах одинаково, числа протонов Z и нейтронов N различаются: Z1≠Z2, N1≠N2. Совокупность изотопов с одинаковым A, но разным Z называют изобарической цепочкой. В то время как массовое число изобаров одинаково, их атомные массы совпадают лишь приближённо. Зависимость атомной массы (или избытка массы) от Z в изобарической цепочке показывает направление возможных бета-распадов. Эта зависимость в первом приближении представляет собой параболу — сечение долины стабильности плоскостью A = const.