ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Раздел . Периодический закон и строение атома из "Общая и неорганическая химия" Свойства простых и сложных тел находятся в периодической зависимости от атомного веса элементов только потому, что свойства простых и сложных тел сами составляют результат свойств элементов, их образующих. [c.7] Современное представление об элементах стало возможным лишь после открытия Д. И. Менделеевым (1869) периодического закона. [c.7] Определение элемента, данное Менделеевым, близко к современному Яо(3 именем элементов должно подразумевать те материальные составные части простых и сложных тел, которые придают им извесггную совокупность физических и химических свойств. Если простому телу соответствует понятие о частице, то элементу отвечает понятие об атомеъ. [c.7] Химический элемент — это вид атомов, характеризующихся определенным зарядом ядра. [c.7] В фажением периодического закона является периодическая си-стемг химических элементов. Она раскрывает глубокую связь между всеми химическими элементами и показывает, что элементы, будучи подчинены единому закону, едины по своей природе. Взаимосвязь элем( нтов выражается, в частности, в том факте, что свойства химических элементов могут быть, как это сделал Д. И. Менделеев, приближенно предсказаны. [c.7] Открытие периодического закона и создание периодической системы химических элементов завершили развитие атомистических представлений в XIX в. Однако при всей своей огромной значимости периодический закон и система элементов тогда представляли лишь гениальное эмпирическое обобщение фактов их физический смысл, глубинная сущность долгое время оставались нераскрытыми. От-крьпие периодического закона подготовило наступление нового этапа — изучения структуры атомов. Это в свою очередь дало возможность глубже выяснить природу взаимосвязи и качественного различия элементов и объяснить закономерности периодической системы. [c.7] Е) создании современной теории строения атома особую роль сыграли Эрнест Резерфорд, построивший планетарную модель атома (1911), и Нильс Бор, выдвинувший первую квантовую теорию атома (19П). [c.7] Атом представляет собой сложную микросистему находящихся в движении элементарных-частиц. Он состоит из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов. Носителем положительного заряда ядра является п ротон. В ядра атомов всех элементов, за исключением ядра легкого изотопа водорода, входят протоны и н е й тр о к ы. Основные характеристики электрона, протона и нейтрона приведены в табл. 1. [c.8] Ядро составляет фундаментальную основу атома и определяет индивидуальность элементов. [c.8] Величянг радиусов атомов 0,05—0,30 нм. Масса атома может быть определена делением массы А 1 моля атомов элемента на число атомов N в 1 моле т = Л/Л д, где — одна из важнейших универсальных постоянных, которая называется постоянной Лвогадро = 6,022169-10 л 6,02-10 моль . [c.8] Масса атома для различных элементов составляет от 1,67- 10 до 4,27- 10 кг. [c.8] Абсолютная масса атома чрезвычайно мала, поэтому ее обычно выражают в относительных единицах. Под относительной массой элемента понимают отношение массы атома к VI2 массы атома изотопа углерода 1 . [c.8] Как видно из табл. 1, масса электрона почти в 1840 раз меньше массы протона и нейтрона. Поэтому масса атома практически равна массе ядра — сумме масс нуклонов — протонов и нейтронов. [c.8] Сопоставление показывает, что масса ядра всегда меньше арифметической суммы масс протонов и нейтронов, входящих в его состав. Разность между этими величинами называется дефектом массы. Так, масса ядра изотопа гелия 2Не(2р, 2п) равна 4,001606 а. е. м., тогда как сумма масс двух протонов и двух нейтронов составляет 4,031882 а. е. м. (2-1,007276 2-1,008665), т. е. дефект массы равен 0,030376 а. е. м. [c.9] Дефект массы характеризует устойчивость атомных ядер и энергию связи нуклонов в ядре. Дефект массы соответствует энергии, которая выделяется при образовании ядра из свободных протонов и нейтронов и может быть вычислена из соотношения Эйнштейна Е — тс , где Е — энергия т — масса, с — скорость света в вакууме (с = 3-10 м/с). [c.9] Согласно этому соотношению уменьшение массы на 0,030376 а. е. м. при образозании ядра гелия из двух протонов и двух нейтронов соответствует выделению огромного количества энергии в 28, 2 МэВ (1 МэВ = 10 эВ). Отсюда средняя энергия связи в ядре на один нуклон составляет примерно 7 МэВ. Энергия связи нуклонов в ядре в миллионы раз превышает энергию связи атомов в молекуле ( 5 эВ). Поэтому-то при химических превращениях веществ атомные ядра не изменяются. [c.9] Согласно современной теории атомное ядро имеет оболочечное строение. Протоны и нейтроны независимо друг от друга заполняют ядерные слои и подслои, подобно тому как это наблюдается для электронов в электронной оболочке атома. [c.9] Вернуться к основной статье