Големина на текста:
1
СТРОЕЖ НА АТОМА
В края на миналия век френският учен Анри Бекерел открива, че някои минерали, съдържащи елемента
уран, излъчват невидими лъчи, предизвикващи потъмняването на фотоплака. По-късно Мария и Пиер Кюри
изучават това явление и установяват, че лъченето се дължи на самоволно разпадане на атомите на урана.
Това явление е наречено естествена радиоактивност и по-късно е наблюдавано и при други атоми на
химически елементи. Естествената радиоактивност, както и някои други открития във физиката и химията
променят съществуващите представи за атома като неделима частица. Решаващо значение в това
отношение имат опитите на Ръдърфорд, който облъчва тънки метални пластинки с a-частици (т.нар.
хелиеви ядра имащи маса = 4 и два положителни зарядa
2
4
He). Ръдърфорд установява, че от
насоченият тънък снопa-частици:
1) болшинството преминават през
a-частици пластинката без отклонение.
2) една малка част се отклонява под
различни ъгли.
3) една съвсем нищожна част - напр.
1 на 10-20 000 отскача почти в
обратно направление.
Въз основа на този опит Ръдърфорд прави следните изводи:
1) Атомът е проницаем и има прекъснат строеж.
2) Някъде в структурата на атома има център на положителен заряд,
който предизвиква отклонение наa-частиците.
3) Центърът на този положителен заряд е съсредоточен в много
малък обем и там също е концентрирана масата на атома.
Тези заключения са основанието да бъде предложен т.нар. “планетарен моделна атома, който по-късно е
доразвит и усъвършенстван, в резултат на което са положени основите на съвременната теория за строежа на
атома.Според нея всеки атом се състои от еднацентрална част, наречена ядро ивъншна част, наречена
електронна обвивка, като електроните обикалят около ядрото по определени орбити, както планетите около
слънцето:
ядро
е
-
Ядрото има положителен електрически заряд, а електронната обвивка е заредена отрицателно. Във всеки атом
зарядите на ядрото и на електронната обвивка са еднакви, поради което атомът като цяло е
електронеутрален. Размерите на атома са от порядъка на 10
-8
cm в диаметър, а тези на ядрото - 10
-12-13
cm,
т.е. атомът е около 10 000 - 100 000 пъти по-голям от ядрото.
ПРОТИВОРЕЧИЯ В ПЛАНЕТАРНИЯ МОДЕЛ НА АТОМА
Някои важни моменти в теорията на Ръдърфорд са в противоречие с основни представи на класическата физика.
Така например не е било ясно как е възможно електроните да обикалят около ядрото без да излъчват енергия. Ако
те обаче излъчват енергия, съгласно принципите на класическата физика, то би следвало:
1) Енергията на електрона непрекъснато да намалява, в резултат на което той след време щекацневърху
ядрото.
2) Такова излъчване на енергия би довело до получаване на непрекъснат атомен спектър.Опитът показва точно
обратното:
1) Атомът е стабилна система.
2) Атомните емисионни спектри са линейни, т.е. имат прекъснат характер.
За да обясни тези съществени противоречия Нилс Бор изказва два постулата, които нямат теоретично обяснение
за времето си и освен това са в противоречие със законите на класическата физика за макрокосмоса:
I постулат:
Електроните не излъчват енергия при движението си около ядрото. При това те се движат по точно определени
орбити (траектории) с точно определена енергия. Колкото по-отдалечена от ядрото е орбитата, толкова по-голяма
е енергията на електроните.
II постулат:
Енергия се излъчва само при преминаване на електрони от една по-външна към друга по-вътрешна орбита. При
тези преходи се отделя точно определена енергия, която отговаря на определена линия в прекъснатия емисионен
спектър на атома.В случая Бор се възползва от теорията на Макс Планк, според която при поглъщането или
излъчването на светлина, енергията се предава на известни порции, наречени енергетични кванти. Енергията на
всеки квант ( Е ) е пропорционална на честотата ( n ) на светлинното лъчене:
Е = h. n
kaтоhсe нарича kонстанта на Планк
Или накратко казано: при поглъщане или излъчване на енергия от една атомна система, енергията се квантува.
Тази идея дава и името на цялата теория - квантова теория за строежа на атома.
2
АТОМНО ЯДРО
Атомното ядро е положително наелектризираната част на атома. Независимо от относително малките му размери,
в сравнение с тези на атома, в него е съсредоточена почти цялата маса на атома. Ядрото на атомите се състои от
два вида частици -протони инеутрони, наречени общо нуклеони илинуклони.Протонът е материална
частица, чиято маса е приблизително равна на масата на един водороден атом. Той има положителен заряд,
който е приет за единица (+1). Протонът се означава със символа p илиp
+
.Неутронът е материална частица,
чиято маса също е равна на масата на водородния атом (респективно на протона).Той не носи електрически
заряд, електронеутрален е, и се означава със символа n .Броят на протоните се означава сZ , а броят на
неутроните с N.Следователно, атомната масаА
М
ще бъде равна на сбора от масите на протоните и масите на
неутроните, които изграждат ядрото, т.е. тя е равна на общата маса на нуклоните.
A
M
= Z.m
p+
+ N.m
n
СуматаZ + N = А , се нарича масово число.
Z е важна индивидуална характеристика на всеки химичен елемент. Нарича се още пореден номер или атомен
номер, тъй като съвпада с поредния номер на елемента в периодичната система.Например:
N (азотът) има 7 p+ и респективноZ = 7
О (кислородът) “8 p+ “ Z = 8
Na (натрият) “11 p+ “ Z = 11и т.н.
В общия случай (особено при по-леките елементи)Z = N, така че ако се знае поредния номер на елементаZи
масовото числоA , то може да се определи броя на неутронитеN .При по-тежките химични елементи броят на
неутроните е по-голям от броя на протоните.
ХИМИЧЕН ЕЛЕМЕНТ
Химичният елемент представлява съвкупност от еднакви по вид атоми. Според съвременните представи за
строежа на атома, видът на атомите се определя от броя на протоните в ядрото. Следователно, еднакви по вид
атоми са тези, които имат еднакъв брой протони в ядрата си , от където: Химичен елемент представлява
съвкупност от атоми с еднакъв брой протони в ядрото. Досега са известни 107 химични елемента, т.е. броят
на протоните в техните ядра е от1 до107 .
ИЗОТОПИ
До създаването на съвременната теория за строежа на атома се е считало, че всеки химичен елемент се състои
от един вид атоми. По-късно е установено, че почти всички химични елементи са изградени от няколко
разновидности атоми. Отделните разновидности атоми на даден химичен елемент притежават равен брой протони
в ядрото си, но се различават по броя на неутроните. Такива разновидности атоми на даден химичен елемент се
наричатизотопи, а явлението - изотопия (изо” - еднакъв, “топос” - място ). Изотопите заемат едно и също място
в периодичната система, поради това, че поредният номерZе еднакъв. СледователноZе основна
характеристика на атомите, докато масовото числоA = Z + N -не е основна характеристика.
А -горен индекс, Z -долен индекс
Z
А
Хим.символ на елемента
Например:
1
1
H - протий
}
срещат се в природата
1
2
H - деутерий (D)
1
3
H - тритий (Т)изкуствено получен
протон
неутрон
протий деутерий тритий
В атомните реактори се използва т.нар. “тежка вода”, която е съединение на кислорода с по-тежкия изотоп на
водорода - деутерия и се означава със символа D
2
O .Ядрата на изотопите на химичните елементи по принцип са
нетрайни и в повечето случаи се разпадат, като се получават други химични елементи или техни изотопи иa -
частици (т.нар.a - разпадане) илиb - лъчи (електрони) и антинеутриноn - т.нар.b - разпадане.Самото
явление изотопия за първи път е било открито при изследване естественото радиоактивно разпадане на урана. В
този случай като краен продукт се получава олово (Pb) с атомна маса и атомно число = 206, докато оловото,
получено от оловни руди има атомна маса 207.2.Почти всички химически елементи, които се срещат в природата
представляват смес от няколко изотопа. Съотношението между количествата на изотопите за даден елемент е
постоянно, като обикновено в тази смес преобладава един от изотопите. Например:
8
16
О - преобладава
8
17
О - 0.04%
8
18
О - 0.2%
Наличието на такива смеси се отразява на атомната маса и за повечето химични елементи тя не е цяло
число.Например:
3
17
35
Cl - 75%
17
37
Cl - 25%
0.75x35 + 0.25x37 = 35.5 = A
M(Cl)
Химичните елементи се състоят от различен брой изотопи - 2 , 3 , 4 и т.н. , а за някои този брой е още по-голям.
НапримерHg - има 7 изотопа, Sn (калай) - има 10 изотопа и др.
ИЗКУСТВЕНИ ХИМИЧНИ ЕЛЕМЕНТИ
От познатите 107 химични елемента в природата се срещат около 92 (до урана U). Останалите, наречени
трансуранови елементи, са получени по изкуствен начин чрез ядрени реакции. При последните се изменя броя
на протоните и неутроните в ядрото, при което се получават атомите на друг химичен елемент. Изкуствено
получените химични елементи са радиоактивни, лесно се разпадат и не се срещат в природата. За разлика от
ядрените реакции, при химичните реакции не се променят ядрата на атомите, поради което при тези реакции не се
извършва превръщане на един химичен елемент в друг.
СЪСТОЯНИЕ НА ЕЛЕКТРОНА В ЕЛЕКТРОННАТА ОБВИВКА НА АТОМА
ЕЛЕКТРОНИ
Електронната обвивка на всеки атом се състои от определен брой електрони.
Електронът е материална частица, чиято маса е 1/1837 част от масата на водородния атом. Електронът има
отрицателен електрически заряд, който се означава с (-1). По големина той е равен на заряда на протона, но е с
обратен знак. Електронът се означава със символа е илие
-
. Електронът, както протонът и неутронът се
различават от телата в заобикалящия ни свят преди всичко по своите размери - те се наричатмикрочастици или
елементарни частици, за разлика от макротелата. Елементарните частици, освен своите размери, притежават и
някои особени свойства, които ги отличават от макротелата. Такова свойство е спинът. Електронният спин е
механична характеристика на е
-
. Нагледна представа за спина може да се даде, ако се приеме, че електронът се
върти около собствената си ос. Известно е, че ако една електрически заредена частица извършва такова въртене,
то около нея възниква електромагнитно поле, характеризиращо се с определена насоченост на силовите линии.
Следователно електронът може да се разглежда като малко магнитче. За простота това магнитче, съответно
спинът, се означава със стрелка
?или? , в съответствие с двете възможни посоки за въртене около
собствената ос. Магнитчетата, съответстващи на два електрона могат да се ориентират по два начина:
? ? електрони с успоредни ?? електрони с обратни
(паралелни) спинове (антипаралелни)спинове
В електронната обвивка на атомите електроните с обратни спинове са групирани в електронни двойки - наричат
се още сдвоени електрони. В състояние на електронни двойки са по-голямата част от електроните в обвивката
на атомите. Само малък брой електрони оставатединични илинесдвоени. В електронната обвивка на атомите
електроните се намират в непрекъснато движение. Всекие притежава определено количество енергия, която се
определя от скоростта на движение и от разстоянието до ядрото. С отдалечаване от ядрото енергията на
електрона нараства.Според квантовомеханичните представи за електрона като елементарна частица, той има
поведение както на материална частица, така и наелектромагнитна вълна - т.е. той има двойствен
(дуалистичен) характер. Поради тази причина електронът не се подчинява на законите на класическата механика,
а на принципите на квантовата механика. Във връзка с това Хайзенберг формулира т.нар. принцип за
неопределеността, според който :
Не може да се твърди, че е в даденмомент , с определена скорост, се намира в определено място около
ядрото.Може само да се говори за известна вероятност е да се намира в някаква точка от пространството около
ядрото. Освен това неговата траектория около ядрото не е строго предначертана и фиксирана, така че не може да
се каже в коя точка той ще се появи в следващия момент. Освен това вероятността за намиране на е в различни
точки от пространството е различна. По този начин представата за електрона като материална частица се променя
и започва да се говори заелектронен облак. Електронният облак е с различна плътност, което означава, че
вероятността за намиране на електрона в различни части от пространството около ядрото е различна и съответно
масата и товарът му не са разпределени равномерно:
ВАЖНО: Електронният облак е пространствено тяло, а всички рисунки и схеми
на електронни облаци са равнинен(планарен) разрез на тези тела.Размерите на електронния облак би трябвало
да са безкрайни. Прието е, обаче, с контур да се огражда основната част на облака, където вероятността за
намиране на електрона е 90%. В този обем се намират 90% от масата и товара на тази материална частица. Това
ограничение е съвсем изкуствено, но съществено следствие от него е, че така ограниченият облак има крайни
размери, определена форма и в някои случаи определена ориентация в пространството.
Самостоятелно разглеждани всички електрони са еднакви. В една многоелектронна система, обаче, каквато е
атома на всеки електрон съответства точно определен електронен облак. Следователно всеки електрон се

Това е само предварителен преглед

За да разгледате всички страници от този документ натиснете тук.

Строеж на атома

В края на миналия век френският учен анри бекерел открива, че някои минерали, съдържащи елемента уран, излъчват невидими лъчи, предизвикващи потъмняването на фотоплака...
Изпратен от:
Николай Петров
на 2015-11-10
Добавен в:
Общи материали
по Химия
Статистика:
0 сваляния
виж още
Материалът се намира в следните категории:
Общи материали по Химия за Неучащи несваляни с над 20 страници Авторски
 
Домашни по темата на материала
Домашно по химия,моля за помощ !
добавена от liliq.petrova.75 преди 13 дни
0
7
Химия 8 клас Строеж на атома и Периодична система
добавена от kremena.mihaleva 10.02.2019
2
9
Домашна работа по Химия за 9 клас - ВАЖНО!!!
добавена от kudret.davudov 22.12.2016
1
16
Подобни материали
 

Периодичен закон

19 юни 2008
·
115
·
3
·
304
·
58

Разпределението на е- по слоеве и подслоеве определя ЕЛЕКТРОННАТА КОНФИГУРАЦИЯ на атома. Тя ни показва разпределението на е- по слоеве и подслоеве.
 

Всичко за водорода

09 окт 2007
·
299
·
3
·
140
·
187
·
1

Водородът е най-простият химичен елемент; атомът му се състои само от един...
 

Химия - първи курс

16 фев 2008
·
1,119
·
40
·
19,849
·
1,461
·
5

В началото на века Е.Ръдърфорд предлага свой модел за строежа на атома, известен като ядрен (планетарен) модел...
 

Строеж на електроната обвивка на атома

17 окт 2006
·
979
·
5
·
7,892
·
244

Планк и Айнщайн обединяват двата плана и създават т.нар. квантова теория за светлината. Според тях светлината се излъчва не непрекъснато, а на определени порции наречени кванти или фотони.
 

Пищови по Химия

23 фев 2008
·
584
·
6
·
6,254
·
580
·
2

Квантово-механични представи за строежа на електронната обвивка на атома. Квантови. Запълване на електронни слоеве. Принцип на Паули. Правило на Хунд и др...
1 2 3 4 5 » 6
 
Онлайн тестове по Химия
Химия за 7 клас - III-та част
състезателен тест по Химия за Ученици от 7 клас
Тест за проверка на знанията по химия в 7-ми клас. Може да се ползва при тематични състезания или олимпиади. Тестът е разделен на три части и всички въпроси в него имат само по един верен отговор.
(Лесен)
41
1
1
8 мин
02.08.2019
Химия и опазване на околната среда за 12-ти клас
изходен тест по Химия за Ученици от 12 клас
Тестът е за проверка на знанията на учениците по химия. въпросите имат само един верен отговор.
(За отличници)
12
2
1
2 мин
09.10.2019
» виж всички онлайн тестове по химия

Строеж на атома

Материал № 1203732, от 10 ное 2015
Свален: 0 пъти
Прегледан: 193 пъти
Предмет: Химия
Тип: Общ материал
Брой страници: 90
Брой думи: 38,309
Брой символи: 228,863
Цена: 30.00 лв. Закупи материала
Докладвай
Намери частен учител

Аделина Маджарова
преподава по Химия
в град Стара Загора
с опит от  13 години
35

Марияна Симеонова
преподава по Химия
в град Сливница
с опит от  31 години
14

виж още преподаватели...
Последно видяха материала
Сродни търсения