Кислород атомные ядра

Как до 1900 г. считалось, что атом в соответствии с его определением является неделимым, так и до 1919 г. атомное ядро тоже считалось неделимым. Открытие ядерного распада при исследовании радиоактивности поставило перед учеными новую задачу нельзя ли искусственным путем разделить протоны в ядрах. Сомнения, существовавшие по этому поводу, были обусловлены тем, что силы, связывающие протоны, были чрезвычайно велики. Но в 1919 г. Э. Резерфорду удалось осуществить первую ядерную реакцию. Резерфорд бомбардировал газообразный азот быстрыми а-частицами (ядрами гелия), в результате чего ему удалось превратить атомы азота в атомы кислорода. [c.109]

Когда атомное ядро поглощает нейтрон, оно необязательно становится новым элементом при этом может образоваться просто более тяжелый изотоп. Так, если кислород-16 приобретает нейтрон (массовое число 1), то он становится кислородом-17. Однако, присоединяя нейтрон, элемент может превратиться в радиоактивный изотоп. В этом случае элемент обычно распадается с излучением бета-частицы, а согласно правилу Содди, это означает, что он становится элементом, занимающим более высокое место в периодической таблице. Таким образом, если кислород-18 получает нейтрон, то он превращается в радиоактивный кислород-19. Этот изотоп излучает бета-частицу и становится стабильным фтором-19. Таким образом, бомбардируя кислород нейтронами, его можно превратить во фтор, [c.175]

Это означает, что при поглощении ядром атома азота (с зарядом 7 и массой 14) одной й-частицы, т. е. ядра атома гелия (с зарядом 2 и массой 4), выделяется протон (с зарядом 1 и массой 1) и, следовательно, остается частица с зарядом 8 и массой 17, т. е. ядро одного из изотопов кислорода. Процессы в электронных оболочках атомов происходят несравненно легче, чем в атомных ядрах. Поэтому обычно при записи ядерных реакций состояние электронных оболочек атомов, для упрощения, не учитывается, и, например, а -частица, представляющая собой воп атома гелия с двойным зарядом Не++, записывается просто, как атом Г .ИИЯ. [c.411]

Сколько нуклонов содержит атомное ядро а) натрия б) кремния в) магния г) кислорода [c.41]

АТОМНОЕ ЯДРО — центральная составная часть атома, в которой сосредоточена основная масса атома. А. я. имеет положительный заряд, определяющий количество электронов вокруг А. я. нейтрального атома, и порядковый номер элемента Z в периодической системе элементов Д. И. Менделеева. А, я. состоит из протонов и нейтронов. Сумма протонов и нейтронов называется массовым числом и обозначается буквой М, Размеры А. я. (радиус 10 см) весьма малы по сравнению с размерами атома (10 см), но почти вся масса атома сосредоточена в А. я. А. я., имеющие одинаковое 2, но различное М, называются (как и соответствующие им атомы) изотопами и обозначаются символом атома со значениями М вверху и 2 внизу слева. Например, стабильные изотопы кислорода обозначаются 0, О, дО. Число А. я. значительно больше числа химических элементов, т. к. каждый химический элемент имеет ряд стабильных или радиоактивных изотопов. А. я. отличаются свойствами и строением. [c.34]

Условимся обозначать протон буквой р, а нейтрон — буквой п. Тогда состав атомного ядра кислорода обозначим так [c.293]

В естественной плеяде изотопов кислорода преобладает изотоп в 0, его атомное ядро наиболее устойчиво среди других изотопов кислорода. [c.212]

Водородной связью называется связь между атомом водорода, соединенным ковалентной связью с атомом одной молекулы, и наиболее электроотрицательными атомами (фтором, кислородом, азотом, хлором, серой), принадлежащими другой молекуле. Эта особенность атома водорода связана с тем, что он после отдачи своего единственного электрона для ковалентной связи представляет собой атомное ядро, полностью лишенное электронной оболочки. Атомное ядро водорода Н+ способно своим положительным зарядом довольно прочно связаться с отрицательными атомами, в результате чего образуется водородная связь, называемая также водородным мостиком. Для амидных группировок капрона эта связь осуществляется между водородом и кислородом (обозначена точками) [c.189]

На рис. 5.3 схематически изображено образование молекул Оа, Н2О и N3. Видно, что в молекуле Оа облака одной пары валентных 2/7-электронов перекрываются в направлении, соединяющем ядра атомов, образуя а-связь. Облака другой пары 2/7-электронов ориентированы параллельно и перекрываются в стороне от оси, соединяющей атомные ядра, образуя я-связь. Эти связи неравноценны. л-Связь слабее, чем (Т-связь. Общая энергия связи в молекуле О составляет 494 кДж/моль. Соединяя атом кислорода с двумя атомами водорода, получаем молекулу воды. Присоединение атомов Н к атомам О произойдет вдоль направления восьмерок, в результате чего возникает треугольная форма молекулы НаО. Действие сил отталкивания между атомами водорода [c.121]

Дальнейшие работы Резерфорда дали возможность определить радиус атомного ядра и его заряд. Резерфорд первый наблюдал ядерную реакцию превращения атома N в изотоп кислорода. [c.31]

Предположим, что мы хотим построить атомное ядро кислорода. Атомный вес его равен 16, число Менделеева равно 8. Так как заряд атомного ядра определяется числом Менделеева, то оно говорит о числе протонов в ядре. Значит, в атомном ядре кислорода содержится 8 протонов. Масса же его равна 16 значит, кроме 8 протонов, в ядре содержится еще 8 нейтронов. [c.293]

Итак, атомы подгруппы кислорода способны к образованию цепочечных ассоциатов. Если каждый последующий атом занимает цис-положение, то цепочки образуют кольца. Если же атомы занимают транс-положения, то колец не возникает. Число ковалентных связей в кольце на единицу больше, чем в разомкнутой цепочке, имеющей такое же число атомов, как и в кольце, поэтому потенциальная энергия колец ниже потенциальной энергии разомкнутых цепочек. Гексагональная упаковка цепочек плотнее, чем ромбоэдрическая или моноклинная упаковка колец. С повышением молярной массы, усложнением электронной структуры и удалением внешних электронов от атомного ядра способность атомов элементов подгруппы кислорода к образованию дополнительных химических связей увеличивается и такие связи становятся прочнее. [c.216]

Подобные полярные связи образуются и в том случае, когда для образования связывающего дублета электроны предоставляет каждый из атомов, но только тогда, когда из-эа структурного расположения и неодинакового притяжения электронного дублета различными атомными ядрами связывающая электронная пара смещена от центра связи к одному из ядер. Такая связь образуется в молекуле воды, в которой предполагается значительная степень ионного взаимодействия. Полярные связи образуются при связывании элементов, сильно различающихся по электроотрицательности. Это неудивительно, особенно для связей, которые образует кислород или фтор с некоторыми ионами металлов (щелочные и щелочноземельные металлы). [c.159]

Энергия связывающей а-орбитали, образовавшейся между различными атомами, ниже, чем соответствующих атомных орбиталей, и молекулярная орбиталь обладает характеристиками, подобными атомной орбитали с низкой энергией (велико взаимодействие с другими атомными ядрами). Энергия разрыхляющей а-орбитали выше, чем у каждой атомной орбитали, и она обладает свойствами, подобными атомной орбитали с более высокой энергией. В карбонат-ионе а-орбиталь а-связи локализована в плоскости орбиталей О, и взаимодействие с ядром О сильнее, чем с ядром С. Это четко проявляется в сдвиге в сторону кислорода участвующих в связи электронов (табл. 4.4). Напротив, плоскость, в которой локализована молекулярная я-орбиталь, перпендикулярна плоскости, в которой локализована а-орбиталь, и она обладает совершенно иными свойствами. Обычно стабилизация при образовании молекулярных орбиталей тем больше, чем меньше разность энергий валентных состояний двух атомов. [c.158]

Ординарная, двойная и тройная связи, удерживающие разнородные атомы, обычно поляризованы, так как различные атомные ядра имеют разное сродство к электронам. Эту поляризацию выражают включением ионных структур в изображение структуры способом резонанса. В диполярных формулах, участвующих в изображении резонансного гибрида, один атом становится лишенным электрона, другой — более богатым на один электрон, и заряды оказываются разделенными. Такого рода ионные структуры никоим образом не означают, что соединение может ионизировать. Они лишь служат для описания полярного характера связей между углеродом и притягивающими электроны атомами, такими, как кислород, сера, азот и галогены. [c.104]

Атомы элементов второго периода имеют следующие значения первой энергии ионизации (в эВ) 5,39 (У), 9,32(Ве), 8,30(В), 11,26(0, 14,53(М), 13,61(0), 17,42(Р), 21,56(Не). Таким образом, при переходе от У к Ме энергия ионизации возрастает, что объясняется увеличением заряда атомного ядра (при этом число электронных слоев остается одним и тем же). Однако, как видно из приведенных данных, /1 возрастает неравномерно у следующих за бериллием и азотом соответственно бора и кислорода наблюдается некоторое уменьшение / , что объясняется особенностями электронного строения. У бериллия, [c.46]

Четным или нечетным в атомном ядре может быть и число протонов, и число нейтронов, т.е. надо рассматривать и те и другие частицы. Всего возможно четыре сочетания четного и нечетного, т.е. 4 типа изотопов чет/чет, нечет/чет, чет/нечет и нечет/нечет. Что же оказывает решающее влияние-четность протонов или же четность нейтронов В настоящее время для всех элементов известно около 300 стабильных изотопов. Если рассчитать суммарное содержание в земной коре изотопов каждого типа (исключая кислород, на изотопы которого приходится 52%), то получим такую картину изотопов с четным числом протонов и нейтронов, т.е. чет/чет-21% изотопов с нечетным числом протонов и четным числом нейтронов, т.е. нечет/чет-26% изотопов чет/нечет-1%, а изотопов нечет/нечет-всего 0,03%. [c.96]

Например, углерод (группа IV) встречается во всех органических соединениях, а их изучено больше миллиона. Азот (группа V) присутствует вместе с углеродом, кислородом и водородом во всех живых существах. Кроме того, он составляет приблизительно 80% воздуха. Кремний (группа IV) образует основу песков и силикатов и поэтому повсеместно встречается на поверхности земной коры. Чтобы понять, каким образом атомные ядра в этих веществах удерживаются от взаимного отталкивания, т. е. понять, почему эти вещества устойчивы, мы должны рассмотреть ковалентную связь. Таким образом мы заложим основу для изучения органических соединений — основной группы соединений, встречающихся в организме. [c.51]

Число электронов у разных атомов различно. Оно определяется величиной заряда ядра. Заряд ядра всегда выражен целым числом зная величину ядерного заряда, можно точно установить число электронов для каждого химического элемента. Величина ядерного заряда точно совпадает с порядковым но мером элемента в периодической системе Д. И. Менделеева. Из сказанного ясно, что порядковый номер указывает такл<е число электронов для каждого элемента. Например, кислород стоит в периодической системе под номером 8, это значит, что атомное ядро кислорода несет на себе положитель-к.ый заряд, равный 8, и что вокруг ядра вращается 8 электронов. Порядковый номер олова равен 50 следовательно, заряд [c.53]

Приведенное уравнение ядерной реакции показывает, что ядро атома азота 7N , сталкиваясь с а-частицей (ядром атома гелия гНе ), поглощает его. Получившееся неустойчивое атомное ядро испускает положительно заряженную частицу — протон Н , при этом образуется изотоп кислорода 80 . Иначе говоря, из атомных ядер азота и гелия образуются атомные ядра кислорода и водорода. [c.42]

X V. у следовательно, две связи, О—Н в молекуле воды должны быть взаимно перпендикулярны (на рисунке вверху). Но вследствие взаимного отталкивания ядер атомов водорода происходит увеличение угла, обязуемого связями, с 90 до 105° (снизу). Молекула воды построена асимметрично — три атомных ядра образуют равнобедренный треугольник с ядром атома кислорода в вершине. На рис. 24 видно, что молекула воды является диполем. Вода — одна из наиболее полярных жидкостей. [c.89]

Кроме заряда атомного ядра важнейшей характеристикой элемента является масса его атома. Абсолютная атомная масса — это масса атома элемента, выраженная в килограммах. Например, масса атома водорода равна 1,674 10 г масса атома кислорода равна 2,667 10 г. На практике используют относительные атомные массы, полученные делением массы атома на 1/12 массы атома углерода С. [c.42]

Атомное ядро — образование очень прочное. Полная энергия. связи нуклонов выражает собой ту работу, какую необходимо затратить для отрыва друг от друга всех протонов и нейтронов данного ядра (как бы провести полную разборку ядра на нуклоны по отдельности). Найдено, что указанная энергия для атома гелия составляет 28,2 Мэе , для ядра атома кислорода— 127,2 Мэе, а у урана — 1780 Мэе и т. д. Для сравнения отметим, что энергия химической связи имеет порядок 10 эв. Мы видим, что энергия связи нуклонов в ядре в миллионы раз выше энергий химических связей в молекулах простых и сложных веществ. [c.13]

Наряду с выяснением строения атомного ядра наука семимильными шагами двинулась по пути к овладению ядерной энергией. В 1919 году Резерфорду удалось впервые произвести искусственное превращение элементов — при бомбардировке азота радиоактивными частицами был получен кислород. [c.93]

Таким образом, в образовании водородной связи проявляется как бы вторая валентность водорода, возникающая в тех случаях, когда он связан с наиболее электроотрицательными элементами (фтор, кислород, меньще —азот, хлор), и способная проявляться только в отнощении тол<е сильно электроотрицательных элементов. Эта особенность атома водорода связана с тем, что ион водорода в отличие от обычных ионов других элементов представляет собой атомное ядро, полностью лишенное электронной оболочки. Ион водорода по диаметру примерно в десять тысяч раз меньше других ионов и вследствие отсутствия у него электронов он не испытывает отталкивания от электронов соседних атомов или ионов. Это позволяет ему теснее сближаться с электронной оболочкой других атомов и даже внедряться в нее. [c.94]

Эти формулы отличаются друг от друга лишь положением пары электронов атомные ядра находятся в одинаковом положении в обеих формулах. Эти формулы, или предельные структуры, изображают, таким образом, лишь одно вещество. Реальное строение изображается лучше всего формулой III, которая выявляет сопряжение двойной связи С—N с неподеленными электронами атома кислорода. В реакциях этот анион может взаимодействовать согласно либо формуле I, либо формуле II. [c.525]

Атомное ядро, в свою очередь, как впервые показал Д. Д. Иваненко (1932), построено из двух сортов элементарных частиц протонов и нейтронов. Протон, представляющий собой ядро атома водорода, несет один элементарный положительный заряд, а нейтрон электрически нейтрален. Таким образом, число протонов в каждом ядре равно порядковому номеру Ъ элемента. Массы протона и нейтрона очень близки друг к другу и близки к единице, если, как обычно, за единицу принимать атомного веса кислорода. Поэтому в этой шкале атомные веса всех ядер близки к целым числам. К последним близки и атомные веса самих атомов, так как электронная оболочка мало искажает эту целочисленность атомный вес электрона равен 1/1840. Целое число А, называемое массовым числом и округленно выражающее атомный вес, равно, очевидно, сумме протонов и нейтронов в ядре, а разность А — Ъ равна числу нейтронов в нем. [c.22]

Для истолкования указанных свойств было высказано предположение, что протоны и нейтроны в ядре распределяются по определенным ядерным уровням (оболочкам), предельное количество которых на каждом из них соответствует магическим числам нуклонов. Магические атомные ядра играют здесь роль аналогов атомов благородных газов. Этот подход лежит в основе модели ядерных оболочек. Такая модель объясняет высокую устойчивость ядра гелия, широкую распространенность кислорода и кремния в природе и др. Дальнейшая разработка моделей строения ядер пдквела к коллективной модели ядра. [c.50]

Важным является также правило геохимии, сформулироваипое в 1914 г. итальянским ученым Г. Оддо атомние веса наиболее распространенных элементов выражаю ся числами, кратными четырем, или отличаются от них на незначительную величину. Действительно, максимальная распространенность соответствует кислороду (атомная масса 16), кремн 1ю (атомная масса 28), кальцию (атомная масса 40). Все эти числа кратны четырем. Можно предполол ить, что атомное ядра таких элементов состоят из целого числа а-частиц (ядро гелпя, атомная масса 4), которые сами ио себе очень устойчивы, и их стабнль- [c.243]

Интересно, что тяжелые аналоги элементов-неметаллов — фосфор, сера, в отличие от азота и кислорода дающих локальные молекулы с кратными связями, образуют простые вещества, построенные за счет одинарных связей (например, одинарные связи Р—Р, 5—5 в молекулах Р4, 5в). Невыгодность образования кратных связей у фосфора, серы и их тяжелых аналогов объясняется уменьшением прочности таких связей по мере увеличения размеров атома (по сравнению с легкими аналогами). Это связано с уменьшением я-перекрывания орбиталей по мере роста их протяжснности, с увеличением электронного отталкивания при образовании кратных связей в условиях большого числа электронов. В то же время прочность одинарных связей неметалл—неметалл в группах при переходе от самых легких к более тяжелым элементам-аналогам увеличивается. Согласно современным данным [2] энергия одинарной связи О—О и N—N примерно на 100 ккал/моль меньше, чем энергия связи 5—5 и Р—Р соответственно. Однако возникающие при этом структуры отличаются от алмазоподобных и принадлежат к числу молекулярных. Это связано с несклонностью электронных оболочек атомов тяжелых неметаллов к 5р -гиб-ридизации (большое число электронных оболочек, удаленность наружных электронных слоев от атомного ядра). [c.249]

Особым в 1дом ван-дер-ваальсовых сил является водородная связь. Эта связь образуется между атомами водорода и электроотрицательными атомами кислорода, азота и фтора. Возникновение водородной связи вызвано тем, что атом водорода после отдачи своего единственного электрона для химической ковалентной связи представляет собой атомное ядро, полностью лишенное электронной оболочки. Такое ядро своим положительным зарядом прочно связывается с отрицательными атомами К1Н... ОЯ2, К1Н... ЫЕг Н1Н... РЯа. [c.67]

После того как стали более доступными эффективные источники медленных нейтронов, на помощь рентгенографическому анализу кристаллов пришла диффракция нейтронов (Ba on, 1955). В настоящее время техника метода трудна, и сам он с наибольшим успехом применяется в тех случаях, когда структура уже исследована рентгенографически. Нейтроны рассеиваются атомными ядрами. Это приводит к двух важным следствиям. Во-первых, атом оказывается точечным в той степени, которая допускается его тепловым движением это дает возможность более точной его локализации, однако в данном случае имеет еще большее значение поправка на обрыв ряда. Во-вторых, рассеивающая способность является функцией свойств ядра, а не возрастает с увеличением атомного номера. В общем тяжелые и легкие атомы рассеивают примерно одинаково. Рассеивающая способность обычного водорода, Н,—отрицательная (т. е. он рассеивает нейтроны с аномальным изменением фазы), так что атомы водорода выявляются в виде отрицательных пиков на карте распределения рассеивающей способности нейтронов однако величина этих пиков—того же порядка, что и пиков, соответствующих атомам кислорода или углерода поэтому точность локализации всех этих атомов одинакова. В противоположность обычному водороду дейтерий дает положительные пики. [c.70]

Фотографии расщепления в результате удара показывают, что а-частица исчезает и при этом образуются две новых траектории. Длинная траектория обусловлена несомненно протоном, вторая, значительно более короткая траектория, похожа на траекторию, возникающую при упругом столкновении а-частицы с ядром азота. Следовательно, при ударе с последующим расщеплением атомное ядро, в данном случае азота, связывает а-частицу и отдает протон. В результате получается ддро с массовым числом 17 и атомным номером 8, т. е. ядро кислорода, которое и дает короткую траекторию. Фотографии ясно показали также, что при каждом ударе образуется только один протон следовательно, механизм расщепления соответствует второму из двух рассмотренных. Кроме азота он приложим и к другим атомам. [c.8]

Ядро, как и атом в целом, имеет оболочечное строение. Особой стойчивостью отличаются атомные ядра, содержащие 2—8—20— 8—50—82—114—126—164 протонов (то есть ядра атомов с таким орядковым номером) и 2—8—20—28—50—82—126—184—196— 28—272—318 нейтронов, вследствие законченного строения их болочек. Только недавно удалось подтвердить эти воззрения расче-ами с помощью ЭВМ. Такая необычная устойчивость бросилась глаза, прежде всего, при изучении распространенности некоторых лементов в космосе. Изотопы, обладающие этими ядерными числа- и, называют магическими. Изотоп висмута 8з Bi, имеющий 126 нейронов, представляет такой магический нуклид. Сюда относятся акже изотопы кислорода, кальция, олова. Дважды магическими вляются для гелия — изотоп 2 Не (2 протона, 2 нейтрона), для альция — 20 Са (20 протонов, 28 нейтронов), для свинца — РЬ 82 протона, 126 нейтронов). Они отличаются совершенно особой рочностью ядра. [c.181]

В 1919 году Розерфорд, воспользовавшись а-излучением, впервые осуществил расщепление атомного ядра азота посредством бомбардировки его а -частицами. При расщеплении ядра азота всегда возникало ядро водорода (протон) и образовывался кислород. В дальнейшем в результате подобных бомбардировок удалось добиться превращения ядер многих других атомов. Всегда при этом наблюдалось испускание ядер водорода. [c.46]

Метод ЭПР применим только для твердых тел, содержащих парамагнитные ионы или радикалы. Еще менее универсален метод ядерного магнитного резонанса (ЯМР) — его можно применять только для веществ, содержащих атомные ядра со спином, отличным от нуля. Тем не менее исследование твердых катализаторов этим методом может дать ценные сведения, которых нельзя получить иными методами. Этим путем можно, например, определять различные виды структурных дефектов в твердом теле, поскольку симметрия кристаллического поля влияет на расщепление энергетических уровней ядерного момента в этом поле. Изучая характер и интенсивность сигналов ЯМР, можно получить ценную информацию о нарушениях симметрии кристаллического поля. Такое исследование было проведено, в частности, для 7-А12О3, которая, как известно, имеет неупорядоченную структуру (статистическое распределение ионов в октаэдрических и тетраэдрических пустотах плотноупако-ванной решетки из ионов кислорода, причем большая часть пустот остается незаполненной или занятой протонами). [c.137]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология