Из чего состоит атом? Инфографика. Что представляет собой атом

Химия
Что представляет собой атом - Элемент в химии Распределение электронов в поле ядра атома Ядро атома. Изотопы Править Свойства Править Химические свойства

Очень важно определить соответствующее количество внешних электронов, поскольку они связаны с наиболее важными характеристиками человека. Например, в химических реакциях индивиды стремятся «приобрести» стабильный и полный внешний уровень (8 и). Для этого те, у кого мало внешних электронов, «предпочитают» отказаться от них.

О химических элементах и атомах

Все вокруг нас в мире состоит из веществ различного химического состава. Это совокупность молекул, состоящих из отдельных людей. Человек — это базовое понятие в химии, позволяющее нам понять структуру химических веществ и их свойства.

Индивидуумы и молекулы часто путают, но у обоих понятий есть строгие определения, которые объясняют различия. Молекула — это наименьшая частица материи, которая обладает свойствами материи и существует самостоятельно. Например, если литр воды прольется на несколько миллилитров, это будет все та же молекула воды. Он сохраняет известные нам свойства, такие как текучесть и способность растворять сахар.

Это частицы, которые невозможно химически разделить. Вместе они образуют молекулы. Молекула воды (H2O) содержит три человека: два атома водорода и один атом кислорода. Объединившись, они образуют ту сущность, которую мы знаем.

Теория об атомно-молекулярном строении

Атомная теория основана на различных случаях.

  • все вещества состоят из молекул. Они, являются наименьшими частицами вещества, обладающими всеми его свойствами;
  • при химической реакции молекулы разрушаются и образуют новые вещества;
  • у молекул наблюдается постоянное и хаотичное движение;
  • вещества с одними и теми же атомами в составе имеют схожие свойства;
  • атомы не обладают каким-либо зарядом;
  • в составе атома выделяется ядро, имеющее положительный заряд, и отрицательно заряженная электронная оболочка.

Химическая и физическая активность материи определяется отдельными предложениями теории

Описание атома

Основной способ показать его структуру — использовать модель Резерфорда. Согласно теории, в центре человека находится ядро, окруженное облаком электронов. Ядро содержит две категории фундаментальных частиц: протоны и нейтроны. Электронное облако представлено электронами.

Нейтроны — более тяжелые частицы в ядре, не имеющие заряда, в то время как протоны имеют положительный заряд. Это одна из основных фундаментальных частиц. Электрон заряжен отрицательно и отвечает за образование электронного облака. У человека нет нагрузки на электроны и протоны, равной его составу.

Не существует четких границ для размера человека. Это связано с тем, что они постоянно взаимодействуют друг с другом, что делает его неоднозначным. Хорошо известно, что размер человека зависит от положения элементов системного журнала — чем ближе к началу журнала Mendeley, тем они меньше.

Ядро составляет 99,9% его собственной массы. Он состоит из двух типов частиц: протонов (положительных зарядов) и нейтронов (незаряженных частиц). Они связаны с сильными взаимодействиями. Число протонов в человеке можно вывести из периодической таблицы Д. Менделеева — оно соответствует номеру класса элемента в таблице. Чтобы найти число нейтронов, от массового числа элемента отнимают число протонов.

Электронные оболочки образованы электронными орбиталями. Орбитали — это места, где электроны человека находятся с наибольшей вероятностью. Это объясняется математически. Орбитали могут быть сферическими или колоколообразными, в зависимости от количества электронов.

Изотопы

Изотопы — это разновидности людей, имеющих одинаковое количество протонов и электронов, но разное количество нейтронов. Они есть у всех предметов. Например, углерод представлен тремя изотопами с массами 12, 13 и 14. Химические свойства остаются неизменными.

Об электронах

Чтобы узнать, сколько электронов у конкретного человека, нужно знать его номер класса в панели Менделеева. Например, человек с фосфором занимает 15-е место. Следовательно, число его электронов равно 15.

Что вызывает электронное притяжение? От положительной загрузки человеческого ядра. Однако чем ближе электроны находятся к ядру, тем сильнее взаимное притяжение, тем активнее неметалл.

Что находится внутри атома?

Лица состоят из электронов, протонов и нейтронов. Нейтроны были открыты после того, как физики разработали планетарную модель. Только в 1932 году в серии экспериментов Джеймс Чедвик обнаружил незаряженные частицы. Отсутствие груза было подтверждено тем, что эти частицы совершенно не реагировали на электромагнитные поля.

Само ядро образовано тяжелыми частицами, протонами и нейтронами. Каждая из этих частиц почти в 2000 раз тяжелее электрона. Протоны и нейтроны имеют одинаковые размеры, но протоны заряжены положительно, а нейтроны не заряжены вообще.

Во-вторых, протоны и нейтроны состоят из фундаментальных частиц, называемых кварками. В современной физике кварки — это самые маленькие фундаментальные частицы материи.

Ядро умножается на самого человека. Если увеличить человека до размеров футбольного поля, то размер его ядра может быть сопоставим с размером теннисного мяча в центре такого стадиона.

В природе существует множество людей разного размера, массы и других характеристик. Совокупность людей одного вида называется химическим элементом. На сегодняшний день известно более 100 химических элементов. Их особи различаются по размеру, массе и структуре.

Электроны внутри атома

Отрицательно заряженные электроны движутся вокруг отдельных ядер, образуя своего рода облако. Компактные ядра притягивают электроны, но энергия самих электронов позволяет им «убегать» дальше от ядра. Таким образом, чем больше энергия электронов, тем дальше они находятся от ядра.

Значение энергии электрона не является произвольным, соответствующим определенному набору энергетических уровней индивидуума. Это означает, что энергия электронов неоправданно меняется от одного уровня к другому. Поэтому электроны могут перемещаться только в пределах ограниченной электронной оболочки, соответствующей определенному энергетическому уровню. В этом и заключается смысл вклада Бора.

Если электрон набирает больше энергии, он «перепрыгивает» в более высокий слой, чем ядро, и наоборот, если он теряет энергию, то переходит в более низкий слой. Таким образом, облако электронов вокруг ядра расположено в виде множества «нарезанных» слоев.

История представлений об атоме

Само слово «человек» происходит от греческого слова «неделимый» и от представлений древнегреческих философов о наименьшей неделимой части материи. В средние века химики были убеждены, что некоторые вещества не поддаются дальнейшему анализу по их компонентам. Эти маленькие частицы материи были названы индивидами. В 1860 году на Международном химическом конгрессе в Германии это определение было официально закреплено в мировой науке.

В конце XIX — начале XX века физики открыли субатомные частицы, и стало ясно, что человек на самом деле не является неделимым. Вскоре были сформулированы теории о внутренней структуре личности, первой из которых стала модель Томсона или «пудинг из султановой кислоты». Согласно этой модели, крошечные электроны находились в огромном, положительно заряженном теле, как султанин в пудинге. Однако реальные эксперименты химика Резерфорда отвергли эту модель и привели его к созданию индивидуальной планетарной модели.

Развитие планетарной модели Бора, вместе с открытием нейтрона в 1932 году, легло в основу современной теории строения атома. Следующий этап в развитии знаний об индивидах уже связан с физикой элементарных частиц: кварков, лептонов, нейтрино, фотонов, бозонов и т.д.

В 1800-х годах английский химик Джон Дальтон проводил различные эксперименты с рядом химических веществ. Он показал, что атомы состоят из элементарных частиц. Он не знал их структуру. Однако он нашел некоторые доказательства того, что субатомных частиц больше, чем атомов.

Атомная структура — современные знания

Современные модели человека

На чем базируется, из скольки главных частиц состоит

Основа современной идеи атомной теории заключается в следующем.

  1. Атом состоит из ядра и окружающей его электронной оболочки.
  2. Электронная оболочка представляет собой движущиеся вокруг ядра электроны.
  3. Ядро всегда положительно заряжено — оно состоит из протонов, обозначающихся символом — p и нейтронов — n. Заряд ядра всегда равен сумме протонов в нем.
  4. Атом электронейтрален, так как число отрицательных частиц — электронов ( е –) равняется числу положительных частиц — протонов ( p +).
  5. Его электронейтральность может нарушаться, при условии, что он отдает или присоединяет электроны, при этом он становится положительно или отрицательно заряженным ионом соответственно.
  6. Электроны располагаются вокруг ядра в трехмерном пространстве. Они находятся в специальных областях, которые называют орбиталями. Каждая из этих областей характеризуется формой, размером и ориентацией внутри атома, каждой из орбиталей присваивается буквенно-цифровое обозначение.

Свойства, масса и размер

Атом в значительной степени представляет собой полупустое пространство, заполненное электронами. Ядро — самая тяжелая (99,97% массы атома) и в то же время самая маленькая часть атома. Почти вся масса атома сосредоточена в ядре. Измеряется утром — единицы индивидуальной массы. Единица массы атома равна 1/12 части массы атома углерода, свободного в состоянии покоя и в основном состоянии. В химии «моли» используются для измерения атомной массы. Один моль — это количество вещества, содержащееся в числе атомов, равном числу Авогадро.

Массовое число — это сумма нейтронов и протонов в ядре.

Размер отдельных атомов очень мал. Солнечный атом — самый маленький, его радиус составляет 32 пикометра. Атом цезия — самый большой, его радиус составляет 225 пикометров. Pico = \ (10 ^ \). А радиус ядра составляет 1/10 000 часть радиуса атома.

Электронно-графическая формула

E - тип статьи.

Относительные атомные массы химических элементов приведены в таблице Менделеева.

Число протонов в ядре соответствует порядковому номеру химического элемента в известной таблице Менделеева. Ядерная нагрузка — это основная характеристика атома, которая влияет на распределение вещества в таблице Менделеева.

Число нейтронов в таблице не указано. Его можно рассчитать, вычитая химический порядок (количество протонов) из массы атома.

Теория атомизма получила дальнейшее развитие в средневековый и современный периоды в работах французского физика Пьера Гасседи (1592-1655) и английского ученого Роберта Бойля (1627-1661).

Модель Томсона

Первая модель структуры атома была изобретена английским физиком Джозефом Джоном Томпсоном (который получил Нобелевскую премию за открытие электрона). Хотя это оказалось неверным, оно сыграло важную роль в стимулировании последующей экспериментальной работы Резерфорда. Физики назвали модель Томсона «пудингом из кишмиша».

Согласно Томсону, атом — это сфера размером с сантиметр. В этом шаре положительные заряды распределены особым образом, и, подобно султану, внутри шара находятся электроны (рис. 1).

Рисунок 1.Атомная модель Томсона.

Общий заряд электронов в точности равен положительному заряду сферы, поэтому атом в целом электрически нейтрален.

Атомное излучение обусловлено колебаниями электронов вокруг их равновесных положений (как вы помните, каждый ускоряющийся подвижный заряд испускает электромагнитное излучение). Однако набор экспериментальных данных для атомных спектров не соответствовал модели Томсона. Например, для некоторых химических элементов существовали уравнения, которые полностью объясняли спектры, но эти уравнения не были получены из модели Томсона.

Опыты Резерфорда

Верна ли модель Томсона? Как на самом деле распределяются положительные и отрицательные нагрузки внутри человека? Ответы на эти вопросы требуют проведения экспериментов внутри людей. Протеже Томсона, знаменитый британский физик Эрнест Резерфорд, предложил ему атаковать людей частицами высокой энергии и быть атакованным, чтобы увидеть, как они отвлекаются от положительной нагрузки человека. -Что такое томаты? Эти потоки частиц, известные как «альфа-лучи», были обнаружены во время радиоактивного расщепления (радио) некоторых элементов. Тщательные исследования, снова проведенные Резерфордом, показали, что каждый -бацинол имеет положительный заряд, равный удвоенному заряду электрона, и что масса в один раз больше массы электрона. Другими словами, было доказано, что -бакоматид является полностью ионизированным (безэлектронным) солнечным стеклом.

Резерфорд — который говорил о боссах как о солнечных ионах — теперь мы знаем, что это солнечные очки.

Но в то время они ничего не знали об отдельных ядрах — только Резерфорд рассчитал их и увидел результаты своего знаменитого эксперимента!

Энергия -тела очень высока — достаточно сказать, что скорость убегания от радиоактивного образца равна скорости света. Поэтому было интересно исследовать, какие углы отклоняют такие сильные «ракеты», если рассматривать их в отношении человека, а точнее, в отношении положительной нагрузки.

Пучки частиц направлялись к тончайшим золотым листам. Как гласит история, Резерфорд не сомневался, что угол отклонения должен быть очень мал. При такой большой энергии частицы должны проходить сквозь листья, как ножи для масла. По всей вероятности, просто чтобы «очистить сознание», он попросил учеников проверить, не разошлись ли боди в большие рога.

Каково же было удивление, когда такие частицы были найдены! Да, как и следовало ожидать, подавляющее большинство — хлорсодержащие вещества — были проигнорированы. Однако очень небольшая их часть (не более нескольких тысяч частиц или меньше) была вытянута под большим углом (рис. 2).

Рисунок.

Эти отклонения казались совершенно невероятными. По словам Резерфорда, они выглядели как артиллерийские снаряды, которые попали в лист бумаги и вернулись обратно во время удара.

А «бумагой» в сравнении Резерфорда был человек, помещенный в соответствии с моделью Томпсона. Действительно, предположим, что положительная нагрузка индивида «выливается» на всего человека, т.е. на область радиуса. Эта положительная нагрузка создает электрическое поле, которое тормозит и отводит частицы. Возможность того, что это поле находится рядом с человеком:.

Однако расчеты показывают, что такое поле очень слабое — тормозящего воздействия недостаточно, чтобы остановить и отскочить частицу!

Таким образом, наличие тел, сброшенных с фольги, опровергает модель Томсона. Что было предложено вместо этого?

Планетарная модель атома

-Чтобы бодибилдер подпрыгнул, положительная нагрузка на человека должна создать гораздо более сильное электрическое поле, чем то, которое создается моделью Томсона. А чтобы создать такое поле, положительная нагрузка должна быть сконцентрирована в области, намного меньшей, чем размер человека.

Размер этой области может быть рассчитан. Если положительный груз занимает площадь размером, то создается электрическое поле с потенциалом вблизи груза

Зная кинетическую энергию -кислоты, можно найти потенциал отношения и размер положительно заряженной области. Расчеты Резерфорда дали следующие результаты.

Эта величина на пять размерных классов меньше размера человека (в 100 000 раз!). Так и есть. Таким образом, модель планеты людей была заменена моделью Томсона (рис. 3).

Рис. 3. Планетарная модель человека

В центре человека электроны движутся подобно планетам вокруг солнца. Притяжение Кулона действует между ядром и электронами, но даже если планета притягивается к Солнцу, электроны не могут прийти в движение из-за его движения.

Нагрузка на ядро равна общей нагрузке электронов, поэтому весь человек электрически нейтрален. Однако электроны могут покидать свои орбиты и покидать человека, который затем преобразуется в активно заряженные ионы.

Масса электрона составляет очень малую часть его общей массы. Например, атом водорода имеет только один электрон, и его масса меньше массы ядра. В результате почти все в этом человеке сосредоточено в ядре — и это несмотря на то, что ядро в 100 000 раз меньше самого человека.

Чтобы лучше понять масштаб личности и ядра, представьте, что человек приобрел размеры Останкинской телебашни (М). Затем ядро становится похожим на горошину размером около миллиметра на ладони. Однако в этой горошине заключен почти весь человек!

Человек оказывается таким удивительным объектом. Однако планетарная модель личности после объяснения результатов экспериментов Резерфорда по рассеянию частиц оказалась лишь первым шагом в процессе понимания в рамках оматического процесса. В частности, планетарная модель привела к серьезным противоречиям, и ее преодоление Нильсом Бором положило начало физике. Читайте следующий лист!

Оцените статью
Uhistory.ru