Будова матома як хімічного обєкта, (Протони, Нейтрони, Електронні брбіталі)

Будова атому Презентацію підготували: Вчитель хімії Орел Т.В.

Демокріт (460–371 гг. н.э.) Давньогрецький учений, філософ-матеріаліст. Учень Левкіппа. Народився в Абдери (Фракія). Твори Демокрита з усіх галузей науки того часу створили йому славу найбільшого представника древньої атомістики. Визнавав вічність матерії і вважав, що вона складається з нескінченного числа найдрібніших неподільних частинок - атомів, різне поєднання яких утворює незліченну безліч різноманітних речей і їх властивостей. Стверджував, що атоми рухаються під впливом панування необхідності.

Сэр Джозеф Джон Томсон (18.12. 1856 — 30. 08. 1940) — англійський фізик, відкрив електрон, лауреат Нобелевської премії з фізики 1906 р.

Резерфорд Ернест (1871–1937) Англійський фізик, з 1903 р. член Лондонського королівського товариства, його президент у 1925-1930 рр.. Народився у Спрінг-Броуве (нині Брайтуотер) в Новій Зеландії. У 1894 р. закінчив Кентерберійський коледж Новозеландського університету в Крайстчерчі. У 1895-1898 рр.. працював у Кавендішської лабораторії Кембриджського університету під керівництвом фізика Дж. Дж. Томсона, 1898-1907 рр.. професор Мак-Гіллского університету в Монреалі (Канада), в 1907-1919 рр.. Манчестерського університету. З 1919 р. професор Кембриджського університету і директор Кавендішської лабораторії. Один із засновників вчення про радіоактивність, ядерної фізики і уявлень про будову атомів.

Планетарна модель атома літия по Резерфорду: Навколо позитивно зарядженого ядра атома літия рухаються негативно заряджені електрони, утворюючи електрону оболонку. ядро: Z = +3 - електрона оболонка 3е

Будова атома натрію ядро: Z = +11 електрона оболонка: 11 е - Na 11 +11

Будова атома калію +19 ядро: Z = +19 електрона оболонка: 19 е - К 19

Атом Найменша електронегативна частинка хімічного елемента, яка є носієм його властивостей.

Склад атома

Атомне ядро Практично вся маса атома (більше 99,95%) зосереджена в дуже малому обсязі - в ядрі атома, що знаходиться в його центрі. Діаметр ядра, якщо вважати його кулястим, становить приблизно одну стотисячну частину від діаметра атома. Ядра атомів мають складну будову. Вони складаються з двох видів частинок з майже однаковою масою, практично рівною 1 а. е. м., електронейтральності нейтронів і позитивно заряджених протонів, причому позитивний заряд протона - найменший існуючий в природі електричний заряд, тобто елементарний, який далі неподільний. Заряд протона приймають за 1. Таким чином, ядра атомів заряджені позитивно, їх заряд чисельно дорівнює числу протонів, а маси ядер, отже й маси атомів, виражені в атомних одиницях маси, близькі до цілим числам.

Ядро Величина Позначення Кількісне співвідношення Нуклоне число A A = Z + N Число протонів Z Число нейтронів N

Електрони Всі речовини електронейтральні. Атоми - складові частини речовини, отже, атоми в цілому повинні бути нейтральні. До складу атома, крім позитивно зарядженого ядра, входять негативно заряджені частинки - електрони. Електричний заряд електрона (негативний) чисельно дорівнює заряду протона (позитивного). Ясно тому, що в нейтральному атомі кількість електронів дорівнює числу протонів в його ядрі. Таким чином, атом складається з дуже маленького, але важкого позитивно зарядженого ядра, до складу якого входять протони і нейтрони. Близько ядра рухаються ще менші негативно заряджені електрони. (Маса електрона дорівнює приблизно 1/2000 а. Е. м., тобто електрон приблизно в 2000 разів легше протона або нейтрона.)

1913 - Англійський Фізик Генрі Мозлі на підставі експериментальних даних (дослідження рентгенівських спектрів хімічних елементів) встановив, що порядковий номер елемента збігається із зарядом ядра атома Періодична зміна властивостей елементів залежить від їх порядкового номера.

Із закону Мозлі випливає, що порядковий номер елементу відповідає позитивному заряду ядра атому. Атом характеризують три фундаментальні елементарні частинки. Протон, нейтрон, электрон. Ядро заряджене позитивно і у ньому зосереджена основна маса. Ядро складається з протонів і нейтронів. Сума кількості протонів і нейтронів МАСОВЕ (НУКЛОНЕ) ЧИСЛО – А. A= N(11p)+ N(10n) Порядковий номер, масове число.

А відповідає відносній атомній масі елемента A=Ar . Число протонів відповідає порядковому номеру: N(11p)=Z Число нейтронів: N(10n)= A- Z Число электронів відповідає заряду ядра число електронів відповідає порядковому номеру: N(e)=Z

Характеристика елементарних частинок Найменування частинки Символ Заряд Маса Кл О. е. кг а.е.м. Протон 11p 1,6•10-19 +1 1,7•10-27 1 Нейтрон 10n 0 0 1,7•10-27 1 Електрон e -6•10-19 -1 9,11•10-31 0,0005486

Запам’ятай : Всі відомі хімічні елементи наведені в таблиці Д. І. Менделєєва. У ній вони розташовуються в порядку зростання зарядів їхніх атомних ядер. Оскільки кожен атом електронейтрален, то число протонів в ядрі атома дорівнює числу електронів в цьому ж атомі. Тим самим порядковий номер елемента в таблиці Менделєєва вказує число електронів в атомі і рівне йому число протонів в ядрі. Належність атома тому чи іншому хімічному елементу визначається зарядом його ядра. Тому число протонів, складових заряд ядра, у атомів одного і того ж хімічного елемента строго певний.

Сучасне формулювання періодичного закону Властивості хімічних елементів, а також форми і властивості сполук елементів знаходяться в періодичній залежності від величини заряду ядер їх атомів. А точніше властивості хімічних елементів визначаються періодично повторюваними однотипними електронними конфігураціями

Алгоритм 1.Вибрати елемент , записати його знак Бор В 2.Запишіть атомний номер елемента Z та його масово число А Z=5 А=11 3.Запишіть значення Z зліва внизу і значення А зліва верху біля знаку елемента В 4.Визначити склад атома: число протонів N (р)=5 число електронів N (е)=5 число нейтронів N (n)=11-5=6 5.Запишіть склад атома В (5р, 6n )5е 6.Зробіть висновки Ядро атома бору складається із п’яти протонів і шести нейтронів, а електрона оболонка- із п’яти електронів

Склад атома Всі відомі хімічні елементи наведені в таблиці Д. І. Менделєєва. У ній вони розташовуються в порядку зростання зарядів їхніх атомних ядер. Оскільки кожен атом електронейтрален, то число протонів в ядрі атома дорівнює числу електронів в цьому ж атомі. Тим самим порядковий номер елемента в таблиці Менделєєва вказує число електронів в атомі і рівне йому число протонів в ядрі. Належність атома тому чи іншому хімічному елементу визначається зарядом його ядра. Тому число протонів, складових заряд ядра, у атомів одного і того ж хімічного елемента строго певний. У той же час зміст нейтронів в ядрах одного і того ж елемента може бути змінним. Отже, маси атомів одного елемента можуть бути різними. Ці різні види атомів одного хімічного елемента називаються ізотопами (від "ізо" - рівний і "топос" - місце), оскільки вони займають одне місце в таблиці Д. І. Менделєєва, оскільки належать одному елементу. Наведені в таблиці Д. І. Менделєєва атомні маси елементів - це середні атомні маси природної суміші ізотопів даного елемента з врахуванням їх відносного вмісту в природі, тому вони можуть відрізнятися від цілих чисел. Нагадаємо, що атомна одиниця маси - це 1/12 маси атома вуглецю, причому того його ізотопу, в ядрі якого знаходиться 6 протонів і 6 нейтронів.

Атоми одного елемента, що мають однаковий заряд ядра, але різні масові числа називаються ізотопами. Ізотопи містять однакове число протонів, але різне число нейтронів. Приклади: 11Н – протій, 21Н-дейтерій 31Н-трітій 3517Cl (77,3%), 3717Cl (22,7%) Ar(Cl)=(35•77,3+37 •22,7)/100=35,454-відносна атомна маса - середнє арифметичне мас ізотопів з урахуванням їх% змісту Ізотопи

Атом водню (1 електрон і 1 протон)

Ізотоп атома водню Дейтерій (1 електрон, 1 протон і 1 нейтрон) (1 електрон, 1 протон і 2 нейтрона)

Частинки, які утворилися при втраті або прийняті (приєднані) і набули заряду, називаються іонами. Вид атома незмінився. Змінимо число електронів

Змінимо число нейтронів Нове слово? Що таке ізотопи? Спрогнозуйте визначення ізотопів самі. Атоми одного виду, які мають різні числа нейтронів (різні маси), наз. ізотопами. Вид атому не змінився.

Змінимо число протонів Отримали новий хімічний елемент. Отже, отримали нові хімічні елементи, новий вид атома. Підіб'ємо підсумок. Які частинки найголовніші? протони  головне заряд ядра. Хімічний елемент - це вид атома з однаковим зарядом ядра.

1. Атом подільний чи неподільний? 2. Електричний заряд електрона. 3. Як називається частка, приєднуючи електрони? 4. Як називається частинка, яка втратила електрон? 5. Який склад атомного ядра? 6. Назвіть ім'я та прізвище вченого запропонував планетарну модель атома? 7. Назвіть ім'я вченого відкрив електрон? 8. За допомогою чого взаємодіють заряди?

Завдання. Заповнити таблицу «Склад атомів хім. елементів». Характеристика хім.елемента Знаки хім. елементів O P Al I Au F Be Порядковий номер в таблиці Д.І. Менделеєва Число протонів Число електронів Заряд ядра атома Масова частка Число нейтронів 8 15 13 53 79 9 4 8 15 13 53 79 9 4 8 15 13 53 79 9 4 +8 +15 +13 +53 +79 +9 +4 16 31 27 127 197 19 9 8 16 14 74 118 10 5