Совет 1: Почему атом нейтрален

Атом состоит из ядра и электронов. В ядре заключена практически вся масса атома, но оно занимает лишь ничтожно малую часть его объема. Электроны вращаются вокруг ядра по круговым и эллиптическим орбитам, образуя электронную оболочку. Такое строение атома было подтверждено экспериментами ученого Резерфорда, изучавшего отклонение частиц при прохождении рентгеновских лучей через тончайшие пластинки золота. Каждый электрон несет единичный отрицательный заряд. Почему же атом, как подтверждают исследования, нейтрален?
Атом считается нейтральным, так как его ядро состоит из частиц: протонов и нейтронов. Каждый протон, хоть намного тяжелее электрона (в 1836 раз), он несет тоже единичный заряд. Только не отрицательный, а положительный. Нейтрон же, как легко можно понять из самого названия, не несет вообще никакого заряда: ни положительного, ни отрицательного. Простейший пример – атом водорода, первого элемента Таблицы Менделеева. Ядро атома его изотопа протия (самого распространенного) состоит из единственного протона. Соответственно, вокруг него вращается по круговой орбите единственный электрон. Их заряды взаимно уравновешивают друг друга, и атом протия нейтрален. У водорода есть и другие изотопы: дейтерий (в состав ядра которого, помимо протона входит один нейтрон) и тритий ( его ядро содержит протон и два нейтрона). Эти изотопы несколько отличаются по свойствам от протия, но тоже нейтральны. Любому элементу Таблицы Менделеева соответствует свой порядковый номер. Он совпадает с количеством протонов в его ядре. Так, у кремния (Si) – 14 протонов, у марганца (Mn) – 25 протонов, у золота (Au) – 79 протонов. Соответственно, ядро каждого атома этих элементов «притягивает» к себе 14, 25 и 79 электронов, заставляя вращаться по круговым и эллиптическим орбитам. И атомы нейтральны, поскольку отрицательные заряды уравновешены положительными зарядами. Всегда ли атомы сохраняют нейтральность? Нет, очень часто они, вступив в химическую связь с другими атомами, либо притягивают к себе чужой электрон, либо уступают свой. Это зависит от так называемой степени электроотрицательности. Если атом притянул лишний электрон, он становится отрицательно заряженным ионом. Если уступил свой электрон – тоже становится ионом, но уже положительно заряженным.

Совет 2: Как найти протоны

Атом представляет собою как бы миниатюрную копию Солнечной системы. Только вместо Солнца в его центре расположено массивное ядро, а вместо планет вращаются элементарные частицы - электроны. Атом электрически нейтрален, поэтому суммарный отрицательный заряд электронов должен быть уравновешен суммарным положительным зарядом такой же величины. Это происходит, так как ядро состоит из других элементарных частиц – протонов и нейтронов. Каждый протон несет такой же по величине заряд, как электрон, только с противоположным знаком.
Инструкция
1
Допустим, вам по условиям задачи известен суммарный положительный заряд Q ядра атома. Чтобы узнать количество протонов N, надо всего лишь разделить Q на величину заряда протона qпр. (ее можно узнать в справочнике по физике или химии). То есть N = Q/qпр.
2
Найти количество протонов в ядре можно с помощью таблицы Менделеева. В этой таблице каждому элементу отведено конкретное строго определенное место в зависимости от его химических свойств. А химические свойства, в первую очередь, определяются строением атома элемента.
3
В каждой ячейке таблицы приведены необходимые сведения о химическом элементе, в том числе его порядковый номер. Вот он как раз соответствует количеству протонов в ядре атома элемента.
4
Посмотрите в таблицу. Элемент под номером 11 – щелочной металл натрий (Na). Следовательно, в каждом атоме натрия находятся 11 протонов. Или элемент под номером 23 – металл ванадий (V), проявляющий в своих соединениях не только основные, но и кислотные свойства. Исходя их порядкового номера, можно сделать вывод: в каждом атоме ванадия находится 23 протона.
5
Проведите своеобразную проверку. Известно, что атом электрически нейтрален. Но поскольку нейтроны вообще не несут зарядов, уравновесить суммарный положительный заряд протонов атома могут только электроны. Значит, в атоме натрия должно быть 11 электронов, а в атоме ванадия – 23. Проверьте, так ли это.
6
Снова возьмите таблицу Менделеева. В каждой ячейке приведены данные, показывающие, как заполнены электронные уровни атома этого элемента. У натрия: два электрона на первом уровне, восемь электронов на втором уровне и один на третьем (внешнем). В сумме одиннадцать электронов. У ванадия: два электрона на первом уровне, восемь – на втором, одиннадцать – на третьем и два – на четвертом (внешнем). В сумме двадцать три электрона. Суммарные заряды уравновешены, атомы электрически нейтральны.
Видео по теме
Видео по теме
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500