Совет 1: Как определить заряд ядра атома

Строение атома – это одна из базовых тем курса химии, которая основана на умении пользоваться таблицей «Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева». Это не только систематизированные и расположенные по определенным законам химические элементы, но и кладезь информации, в том числе и о строении атома. Зная особенности чтения этого уникального справочного материала, можно дать полную качественную и количественную характеристику атому.
Вам понадобится
  • Таблица Д.И.Менделеева
Инструкция
1
В таблице Д.И.Менделеева, как в многоэтажном многоквартирном доме «живут» химические элементы, каждый из которых занимает свою собственную квартиру. Таким образом, каждый из элементов имеет определенный порядковый номер, указанный в таблице. Нумерация химических элементов начинается слева направо, причем сверху. В таблице горизонтальные ряды называются периодами, а вертикальные столбцы – группами. Это немаловажно, потому что по номеру группы или периода можно также дать характеристику некоторым параметрам атома.
2
Атом представляет собой химически неделимую частицу, но при этом состоящую из более мелких составных частей, к которым можно отнести протоны (положительно заряженные частицы), электроны (заряжены отрицательно) и нейтроны (нейтральные частицы). Основная масса атома сосредоточена в ядре (за счет протонов и нейтронов), вокруг которого вращаются электроны. В целом атом электронейтрален, то есть в нем количество положительных зарядов совпадает с количеством отрицательных, следовательно, число протонов и электронов одинаково. Положительный заряд ядра атома имеет место быть как раз за счет протонов.
3
Необходимо запомнить, что порядковый номер химического элемента количественно совпадает с зарядом ядра атома. Поэтому, чтобы определить заряд ядра атома необходимо посмотреть, под каким номером находится данный химический элемент.
4
Пример № 1. Определить заряд ядра атома углерода (С). Начинаем анализировать химический элемент углерод, ориентируясь на таблицу Д.И.Менделеева. Углерод находится в «квартире» № 6. Следовательно, он имеет заряд ядра +6 за счет 6 протонов (положительно заряженных частиц), которые располагаются в ядре. Учитывая, что атом электронейтрален, значит, электронов тоже будет 6.
5
Пример № 2. Определить заряд ядра атома алюминия (Al). Алюминий имеет порядковый номер - № 13. Следовательно, заряд ядра атома алюминия +13 (за счет 13 протонов). Электронов также будет 13.
6
Пример № 3. Определить заряд ядра атома серебра (Ag). Серебро имеет порядковый номер - № 47. Значит, заряд ядра атома серебра + 47 (за счет 47 протонов). Электронов также 47.

Совет 2: Как определить заряд ядра

Атом химического элемента состоит из ядра и электронной оболочки. Ядро - это центральная часть атома, в котором сосредоточена почти вся его масса. В отличие от электронной оболочки, ядро имеет положительный заряд.
Вам понадобится
  • Атомный номер химического элемента, закон Мозли
Инструкция
1
Ядро атома состоит из двух типов частиц - протонов и нейтронов. Нейтроны являются электронейтральными частицами, то есть их электрический заряд равен нуля. Протоны являются положительно заряженными частицами и их электрический заряд равен +1.
2
Таким образом, заряд ядра равен количеству протонов. В свою очередь, количество протонов в ядре равно атомному номеру химического элемента. К примеру, атомный номер водорода - 1, то есть ядро водорода состоит из одного протона имеет заряд +1. Атомный номер натрия - 11, заряд его ядра равен +11.
3
При альфа-распаде ядра его его атомный номер уменьшается на два за счет испускания альфа-частицы (ядра атома гелия). Таким образом, количество протонов в ядре, испытавшем альфа-распад, также уменьшается на два.
Бета-распад может происходить в трех различных видах. В случае распада «бета-минус» нейтрон превращается в протон при испускании электрона и антинейтрино. Тогда заряд ядра увеличивается на единицу.
В случае распада «бета-плюс» протон превращается в нейтрон, позитрон и нйтрино, заряд ядра уменьшается на единицу.
В случае электронного захвата заряд ядра также уменьшается на единицу.
4
Заряд ядра можно также определить по частоте спектральных линий характеристического излучения атома. Согласно закону Мозли: sqrt(v/R) = (Z-S)/n, где v - спектральная частота характеристического излучения, R - постоянная Ридберга, S - постоянная экранирования, n - главное квантовое число.
Таким образом, Z = n*sqrt(v/r)+s.
Видео по теме
Источники:
  • как изменяется заряд ядра

Совет 3: Как найти заряд ядра

Атом – мельчайшая частица каждого элемента, которая несет его химические свойства. Как существование, так и строение атома являлось предметом рассуждений и изучений с древних времен. Было установлено, что строение атомов сродни строению Солнечной системы: в центре ядро, занимающее очень мало места, но сосредоточившее в себе почти всю массу; вокруг него вращаются «планеты» - электроны, несущие отрицательные заряды. А как можно найти заряд ядра атома?
Инструкция
1
Любой атом электрически нейтрален. Но, поскольку электроны несут отрицательные заряды, они должны быть уравновешены противоположными зарядами. Так и есть. Положительные заряды несут частицы под названием «протоны», расположенные в ядре атома. Протон гораздо массивнее электрона: он весит столько же, сколько 1836 электронов!
2
Самый простой случай – атом водорода первого элемента Периодической таблицы. Посмотрев в таблицу, вы убедитесь, что он занимает место под первым номером, а его ядро состоит из единственного протона, вокруг которого вращается единственный электрон. Из этого следует, что заряд ядра атома водорода равен +1.
3
Ядра других элементов состоят уже не только из протонов, но и из так называемых «нейтронов». Как вы легко можете понять из самого названия, нейтроны вообще не несут никакого заряда – ни отрицательного, ни положительного. Поэтому запомните: сколько бы нейтронов не входило в состав атомного ядра, они влияют лишь на его массу, но не на заряд.
4
Следовательно, величина положительно заряда ядра атома зависит лишь от того, сколько протонов в нем содержится. Но поскольку, как уже указывалось, атом электрически нейтрален, в его ядре должно содержаться столько же протонов, сколько электронов вращается вокруг ядра. Количество же протонов определяется порядковым номером элемента в Таблице Менделеева.
5
Рассмотрите несколько элементов. Например, известный и жизненно необходимый кислород находится в «ячейке» под номером 8. Следовательно, в его ядре содержатся 8 протонов, и заряд ядра будет +8. Железо занимает «ячейку» с номером 26, и, соответственно, имеет заряд ядра +26. А благородный металл - золото, с порядковым номером 79 - будет иметь точно такой же заряд ядра (79), со знаком +. Соответственно, в атоме кислорода содержится 8 электронов, в атоме железа – 26, а в атоме золота – 79.
Видео по теме

Совет 4: Как определить заряд у элемента

В обычных условиях атом электрически нейтрален. При этом ядро атома, состоящее из протонов и нейтронов, заряжено положительно, а электроны несут отрицательный заряд. При избытке или недостатке электронов атом превращается в ион.
Инструкция
1
Каждый химический элемент имеет свой уникальный заряд ядра. Именно заряд определяет номер элемента в периодической системе. Так, ядро водорода имеет заряд +1, гелия +2, лития +3, бериллия +4 и т.д. Таким образом, если известен элемент, заряд ядра его атома можно определить из таблицы Менделеева.
2
Поскольку при обычных условиях атом электрически нейтрален, число электронов соответствует заряду ядра атома. Отрицательный заряд электронов компенсируется положительным зарядом ядра. Электростатические силы удерживают электронные облака вблизи атома, что обеспечивает его устойчивость.
3
При воздействии определенных условий у атома можно отнимать электроны или присоединять к нему дополнительные. Если отнять электрон от атома, атом превращается в катион – положительно заряженный ион. При избыточном количестве электронов атом становится анионом – отрицательно заряженным ионом.
4
Химические соединения могут иметь молекулярную или ионную природу. Молекулы также электрически нейтральны, а ионы несут в себе некоторый заряд. Так, молекула аммиака NH3 нейтральна, а вот ион аммония NH4+ заряжен положительно. Связи между атомами в молекуле аммиака ковалентные, образованные по обменному типу. Четвертый атом водорода присоединяется по донорно-акцепторному механизму, это тоже ковалентная связь. Аммоний образуется при взаимодействии аммиака с растворами кислот.
5
Важно понимать, что заряд ядра элемента не зависит от химических превращений. Сколько электронов ни добавляй и ни отнимай, заряд ядра останется тем же. К примеру, атом O, анион O- и катион O+ характеризуются одним и тем же зарядом ядра +8. При этом атом имеет 8 электронов, анион 9, катион - 7. Само ядро можно изменить только путем ядерных превращений.
6
Наиболее частый вид ядерных реакций – радиоактивный распад, который может протекать в естественной среде. Атомная масса элементов, подвергающихся в природе такому распаду, заключена в квадратные скобки. Это означает, что массовое число непостоянно, меняется на протяжении времени.

Совет 5: Серебро как химический элемент

В периодической системе элементов Д.И. Менделеева серебро имеет порядковый номер 47 и обозначение «Ag» (argentum). Название этого металла, вероятно, произошло от латинского «argos», что означает «белый», «блистающий».
Инструкция
1
Серебро было известно человечеству еще в IV тысячелетии до нашей эры. В Древнем Египте его называли даже «белым золотом». Этот драгоценный металл встречается в природе как в самородном виде, так и в виде соединений, например, сульфидов. Серебряные самородки обладают большим весом и часто содержат примеси золота, ртути, меди, платины, сурьмы и висмута.
2
Химические свойства серебра.

Серебро относится к группе переходных металлов и обладает всеми свойствами металлов. Однако химическая активность серебра невелика – в электрохимическом ряду напряжений металлов оно находится правее водорода, почти в самом конце. В соединениях серебро чаще всего проявляет степень окисления +1.
3
При обычных условиях серебро не реагирует с кислородом, водородом, азотом, углеродом, кремнием, но взаимодействует с серой, образуя сульфид серебра: 2Ag+S=Ag2S. При нагревании серебро взаимодействует с галогенами: 2Ag+Cl2=2AgCl↓.
4
Растворимый нитрат серебра AgNO3 используется для качественного определения галогенид-ионов в растворе – (Cl-), (Br-), (I-): (Ag+)+(Hal-)=AgHal↓. К примеру, при взаимодействии с анионами хлора серебро дает нерастворимый белый осадок AgCl↓.
5
Почему серебряные изделия темнеют на воздухе?

Причина постепенного потемнения изделий из серебра объясняется тем, что серебро реагирует с содержащимся в воздухе сероводородом. В результате этого на поверхности металла образуется пленка Ag2S: 4Ag+2H2S+O2=2Ag2S+2H2O.
6
Как серебро взаимодействует с кислотами?

С разбавленными соляной и серной кислотами серебро, как и медь, не взаимодействует, поскольку является металлом низкой активности и не может вытеснять из них водород. Кислоты-окислители, азотная и концентрированная серная кислоты, растворяют серебро: 2Ag+2H2SO4(конц.)=Ag2SO4+SO2↑+2H2O; Ag+2HNO3(конц.)=AgNO3+NO2↑+H2O; 3Ag+4HNO3(разб.)=3AgNO3+NO↑+2H2O.
7
Если к раствору нитрата серебра добавить щелочь, получится темно-коричневый осадок оксида серебра Ag2O: 2AgNO3+2NaOH=Ag2O↓+2NaNO3+H2O.
8
Как и соединения одновалентной меди, нерастворимые осадки AgCl и Ag2O способны растворяться в растворах аммиака, давая комплексные соединения: AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]Cl; Ag2O+4NH3+H2O=2[Ag(NH3)2]OH. Последнее соединение часто применяют в органической химии в реакции «серебряного зеркала» – качественной реакции на альдегидную группу.

Совет 6: Углерод как химический элемент

Углерод – это один из химических элементов, имеющий в периодической таблице символ С. Его порядковый номер – 6, атомная масса – 12,0107 г/моль, радиус атома – 91 пм. Своим названием углерод обязан российским химикам, которые сначала присвоили элементу имя «углетвор», затем трансформировавшееся в современное.
Инструкция
1
Использовался углерод в промышленности еще глубокой древности, когда кузнецы применяли его при выплавке металлов. Широко известны две аллотропные модификации химического элемента – алмаз, используемый в ювелирной и промышленно отраслях, а также графит, за открытие которого недавно была присуждена Нобелевская премия. Еще Антуан Лавуазье проводил первые опыты с так называемым чистым углем, затем его свойства частично изучила группа ученых – Гитон де Морво, собственно сам Лавуазье, Бертолле и Фуркруа, которые описали свой опыт в книге «Метод химической номенклатуры».
2
Впервые свободный углерод вывел англичанин Теннант, который пропустил пары фосфора над раскаленным мелом и получил фосфат кальция вместе с углеродом. Продолжил опыты британского коллеги француз Гитон де Морво. Он осторожно нагрел алмаз, в результате чего превратил его в графит и после в угольную кислоту.
3
Углерод обладает довольно разнообразными физическими свойствами по причине образования химических связей различного типа. Уже известно, что данный химический элемент постоянно образуется в нижних слоях стратосферы, а его свойства еще с 50-х годов обеспечили углероду место на АЭС и в атомных водородных бомбах.
4
Физики выделяют несколько форм или структур углерода: тетрическую, тригональную и диагональную. У него есть и несколько кристаллических вариаций – алмаз, графен, графит, карбин, лонсдейлит, наноалмаз, фуллерен, фуллерит, углеродное волокно, нановолокно и нанотрубки. Есть формы и у аморфного углерода: активированный и древесный уголь, ископаемый уголь или антрацит, камменоугольный или нефтяной кокс, стеклоуглерод, техуглерод, сажа и углеродная нанопленка. Физики также разделяют и коластерные вариации – астралены, диуглероды и углеродные наноконусы.
5
Углерод довольно инертен в условиях отсутствия экстремальных температур, а при достижении их верхнего порога способен соединяться с другими химическими элементами, проявляя сильнейшие восстановительные свойства.
6
Пожалуй, наиболее известным применением углерода является карандашная промышленность, где его смешивают с глиной для меньшей ломкости. Его применяют и в качестве смазочного средства при очень высоких или низких температурах, а высокая температура плавления дает возможность изготавливать из углерода прочные тигли для заливки металлов. Графит также прекрасно проводит электрический ток, что дает большие перспективы для применения его в электронике.
Видео по теме
Обратите внимание
В таблице Д.И.Менделеева в одной клетке для каждого химического элемента указаны два числовых значения. Не путайте порядковый номер и относительную атомную массу элемента
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500
к
Honor 6X Premium
новая премиальная версия
узнать больше