АСТРАХАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ

Рябухин ю.И., Огородникова н.П. Строение атома Учебно-практическое пособие

Астрахань

2015

УДК 54(075.8)

ББК 24.1в644я73

Р98

Строение атома: учебно-практическое пособие / Ю.И. Рябухин, Н.П. Огородникова / Под ред. проф. Ю.И. Рябухина. – Астрахань: Астрахан. гос. техн. ун-т, 2015. – 80 с.

Пособие содержит теоретический материал, а также задания для самостоятельной работы, вопросы для самоконтроля и типовые тестовые задания, способствующие более глубокому усвоению студентами фундаментальных основ химии, а также кроссворды.

Предназначено для студентов, изучающих дисциплины "Химия", "Общая и неорганическая химия", "Неорганическая химия".

Соответствует федеральным государственным стандартам высшего профессионального образования для нехимических направлений и специальностей.

Ил.: 24, табл.: 4, библиогр.: 6 назв., прилож. 3.

Печатается по решению кафедры "Общая, неорганическая и аналитическая химия" (протокол № 4 от 18 апреля 2013 г.).

Рецензент: кандидат технических наук Медовикова Ю.Е.

Компьютерный набор и вёрстка – авторская.

© Ю.И. Рябухин,

Н.П. Огородникова, 2015

Предисловие

Учение о строении атома, рассматриваемое в настоящем учебно-практическом пособии, является необходимой основой для правильного понимания и предвидения свойств веществ, объяснения причин протекания химических процессов.

Данное пособие соответствует федеральным государственным образовательным стандартам высшего профессионального образования по дисциплинам "Химия", "Общая и неорганическая химия" и "Неорганическая химия" для нехимических направлений и специальностей по разделу "Основы строения вещества", который предусматривает усвоение следующих понятий.

Электронная структура атомов химических элементов.

Квантово-механическая модель атома.

Принцип минимума энергии, правило Хунда¹, принцип Паули².

Структура атомов химических элементов.

Опыт работы со студентами, занимающимися по очной (открытой) форме обучения, показывает целесообразность объединения в одно учебное пособие лекционного материала, примеров решения типовых тестовых заданий, вопросов и упражнений для самостоятельной работы и самоконтроля, а также занимательных задач.

Введение

И в сфере звёзд, и в облике планет На атомы Вселенная крошится. Все связи рвутся, всё в куски дробится, Основы расшатались – и сейчас Всё стало относительным для нас.

Джон Донн

Современные понятия "атом", "химический элемент", "простое вещество", а также "молекула" (как совокупность химически связанных атомов) сформировались сравнительно недавно.

Атомистическая теория строения материи¹ (атомизм) – учение о природе, согласно которому, все вещества² состоят из вечных неизменных, неделимых, движущихся частиц – атомов, прошла долгий и трудный путь.

Догадки древних мыслителей, основанные лишь на размышлениях, не так уж далеки от современных представлений: существуют определённые виды атомов (химические элементы), которые могут по-разному соединяться друг с другом, давая огромное разнообразие веществ с несхожими свойствами. Это учение было величайшим достижением человеческого разума. Образно об этом сказал американский физик-теоретик, лауреат Нобелевской премии Ричард Фейнман: "Если бы в результате какой-то мировой катастрофы все накопленные научные знания оказались бы уничтоженными, и к грядущим поколениям живых существ перешла бы только одна фраза, то какое утверждение, составленное из наименьшего количества слов, принесло бы наибольшую информацию? Я считаю, что это – атомная гипотеза (можно назвать её не гипотезой, а фактом, но это ничего не меняет): все тела состоят из атомов – маленьких телец, которые находятся в беспрерывном движении, притягиваются на небольшом расстоянии, но отталкиваются, если один из них плотнее прижать к другому. В одной этой фразе … содержится невероятное количество информации о мире, стоит лишь приложить к ней немного воображения и чуть соображения".