6. Ядерная модель строения атома. Квантово - механические представления о строении атома.

Согласно модели, предложенной Резерфордом в 1911 году, атом состоит из положительного заряженного ядра, в котором сосредоточена большая часть массы атома, и вращающихся вокруг него электронов. Положительный заряд ядра нейтрализуется суммарным отрицательным зарядом электронов, так что в целом атом электронейтрален. Возникающая вследствие вращения электронов центробежная сила уравновешивается силой электростатического притяжения. Размеры ядра очень малы. Из опытов Резерфорда следовало, что заряд ядра численно равен порядковому номеру элемента в периодической таблице. Создание квантовой механики произошла на пути обобщения представления квантово – волновой двойственности фотона на все объекты микромира, в первую очередь на электрон. . Где h – постоянная планка, m – масса электрона, v – скорость электрона, p – импульс электрона.

9. Принцип Паули. Правило Хунда. Правило Кличковского

Принцип Паули: в атоме не может быть двух электронов, у которых все 4 квантовых числа были бы одинаковыми. Два электрона, спины которых имеют противоположные знаки, находящиеся на одной орбитали называются спаренными, в противном случае – неспаренными. Правило Хунда: устойчивому состоянию атома соответствует такое распределение электронов в пределах энергетического подуровня, при котором абсолютное значение суммарного спина атома максимально. Правило Кличковского: при увеличении заряда ядра атома последовательное заполнение электронных орбиталей с меньшим значением суммы главного и орбитального квантовых чисел (n+l) к орбиталям с большим значениям этой суммы.

10. Строение атомных ядер. Изотопы

Согласно современным представлениям, атомные ядра состоят из протонов и нейтронов. Протон – элементарная частица, обладающая массой и положительным зарядом, равной по абсолютной величине заряду электрона. Нейтрон – элементарная частица, обладающая массой но не обладающая зарядом. Сумма числа протонов и числа нейтронов, содержащихся в ядре атома, называется массовым числом атома (ядра). Между образующими ядро частицами действуют 2 вида сил: электростатические силы взаимного отталкивания положительно заряженный протонов, и силы притяжения между всеми частицами, входящих в состав атома, называемые ядерными силами. Масса ядра всегда меньше суммы масс всех составляющих ядро частиц. Это явление называется дефектом масс. Величина энергии, выделяющаяся при образовании ядра атома гелия из протонов и нейтронов называется энергией связи ядра и характеризует его устойчивость: чем больше энергии выделилось, тем устойчивее ядро. Изотопы – атомы, обладающие одинаковым зарядом ядра, но разным числом нейтронов.

11. Периодический закон. Периодическая таблица д.И. Менделеева. Порядковый номер элемента

Между всеми химическими элементами существует связь, объединяющая их в одно единое целое. Если расположить все элементы в порядке возрастания их атомных масс, то можно заметить, что сходные в химическом отношении элементы встречаются через правильные интервалы, и что в ряду элементов многи их свойства периодически повторяются. Эту закономерность выражена в периодическом законе, сформулированном Д.И. Менделеевом:

Свойства простых тел, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины атомных весов элементов. Если проследить изменение свойств элементов, стоящих в периодической таблице, то можно заметить, что изменение свойств химических элементов не совершается непрерывно в одном и том же направлении, а имеет периодический характер. Через определенное число элементов происходит как бы возврат назад к исходным свойствам, после чего они вновь повторяют свойства предыдущих элементов в той же последовательности, но с некоторыми качественными и количественными различиями. Ряды элементов, в пределах которых свойства изменяются последовательно Менделеев назвал периодами. Разделив все элементы по периодам, и расположив периоды один под другим, Менделеев составил таблицу, названную им периодической системой элементов по группам и рядам. Она состоит из восьми вертикальных столбцов и десяти горизонтальных рядов.

13. Теория химического строения

Основу теории, разработанную Бутлеровым, составляют следующие положения:

1. Атомы в молекулах соединены друг с другом в определенной последовательности. Изменение этой последовательности приводит к образованию нового вещества с новыми свойствами.

2. Соединение атомов происходит в соответствии с их валентностью.

3. Свойства вещества зависят не только от их состава, но и от их химического строения, т.е. от порядка соединения атомов в молекулах и характера их взаимного влияния. Наиболее сильно влияют атомы непосредственно связанные между собой.

Таким образом согласно теории Бутлерова свойства веществ определяются не только их качественным и количественным составом, как считали раньше, но и внутренней структурой молекул, определенным порядком соединения между собой атомов, образующих молекулу. Эту внутреннюю структуру Бутлеров назвал химическим строением. Из теории Бутлерова вытекает возможность изображать строение молекул в виде структурных формул, в которых указана последовательность соединения атомов друг с другом, а каждая черточка, соединяющая атомы, обозначает единицу валентности. Изомерия – явление, которое заключается в существовании соединений, обладающих одним и тем же количественным и качественным составом, но разными свойствами. Такие соединения были названы изомерами.