Атомные (порядковые) номера элементов и заряды ядер

Поскольку протон — единственная положительно заряженная частица, обнаруженная в ядре, то порядковый номер элемента равен числу протонов ядра. В ядре алюминия, порядковый номер которого 13, должно содержаться 13 протонов, но так как его атомная масса равна 27, то в его ядре, как было установлено позднее, должно содержаться еще 14 нейтронов. Нейтроны изменяют массу ядра, но не влияют на его заряд. В ядре атома натрия, порядковый номер которого 11, атомная масса 23, должно сод жаться 11 протонов и 12 нейтронов. (И протоны, и нейтроны находятся в ядре, поэтому их называют нуклонами . ) [c.157]

В 1912 г. Генри Мозли (1887-1915) обнаружил, что частота рентгеновского излучения, испускаемого элементами при бомбардировке электронным пучком, лучше коррелирует с их порядковыми номерами, чем с атомными массами. Закономерная взаимосвязь между порядковым номером элемента и частотой (или энергией) рентгеновских лучей, испускаемых элементом, определяется внутриатомным строением элементов. Как мы узнаем из гл. 8, электроны внутри атома располагаются по энергетическим уровням. Когда элемент бомбардируется мощным пучком электронов, атомные электроны, находящиеся на самых глубоких энергетических уровнях, или, иначе, электроны из самых внутренних оболочек (ближайших к ядру), могут вырываться из атомов. Когда внешние электроны переходят со своих оболочек на образовавшиеся вакансии, атомы излучают энергию в форме рентгеновских лучей. Рентгеновский спектр элемента (набор частот испускаемого рентгеновского излучения) содержит в себе информацию об электронных энергетических уровнях его атомов. В настоящий момент для нас важно то, что эта энергия зависит от заряда ядра атома. Чем больше заряд атомного ядра, тем прочнее связаны с ним самые внутренние электроны атома. Тем большая энергия требуется для выбивания из атомов этих электронов и, следовательно, тем большая энергия испускается, когда внешний электрон переходит на вакансию во внутренней электронной оболочке. Мозли установил, что частота испускаемого при этом рентгеновского излучения (ее обозначают греческой буквой ню , V) связана с порядковым номером элемента Z соотношением [c.311]

В таблице можно обнаружить четыре пары элементов, занимающих места, Fie соответствующие их атомным массам это аргон и калий (порядковые номера 18 и 19, атомные массы 39,9 и 39,1 соответственно), кобальт и никель (порядковые номера 27 и 28, атомные массы 58,9 и 58,7), теллур и иод (порядковые номера 52 и 53, атомные массы 127,60 и 126,90), торий и протактиний (порядковые номера 90 и 91, атомные массы 232,03 и 231). После выяснения значения порядковых номеров и строения ядра это нарушение общей закономерности получило объяснение. Оно связано с наличием у предшествующего элемента более высокого содержания тяжелых изотопов, а у последующего, наоборот, легких. Заряд же ядер (число протонов), определяющий порядковый номер элемента, меняется строго последовательно. [c.37]

Важнейшая характеристика атомного ядра —число протонов (заряд ядра). В целом атом нейтрален, так как число протонов в ядре равно числу электронов в атоме. Число протонов или число электронов в атоме называется атомным номером, который совпадает с порядковым номером элемента в периодической системе элементов Д. И. Менделеева. Совокупность атомов с одинаковым [c.23]

Величина заряда ядра получила название порядкового номера элемента, или атомного номера. Сразу же стало понятно, что, располагая элементы в порядке увеличения атомной массы, Менделеев по сути дела расположил элементы в порядке возрастания их атомных номеров. О тех двух случаях, когда он поместил атомы с большей массой впереди атомов с меньшей массой (см. гл. 8), поскольку эти атомы с меньшей массой тем не менее имеют больший порядковый номер, мы будем говорить особо. [c.156]

При потере атомом данного радиоактивного элемента одной а-частицы (масса ее 4 и заряд -1-2) получается новый элемент с атомной массой на 4 единицы меньшей и порядковым номером (положительным зарядом ядра) на 2 единицы меньшим по сравнению с исходным элементом. Образовавшийся новый элемент располагается в периодической системе на 2 группы левее от исходного элемента. [c.10]

Важнейшая характеристика атомного ядра — число протонов (заряд ядра). Так как в целом атом не заряжен, то число протонов в ядре определяет число электронов в атоме. Число протонов или число электронов в атоме называется атомным номером, который является порядковым номером элемента в периодической системе элементов Д. И. Менделеева. Совокупность атомов с одинаковым атомным номером называется элементом. В природе найдены элементы с атомными номерами от 1 до 92. После создания ядерных реакторов и сверхмощных ускорителей ученые научились получать новые элементы, не существующие на Земле. Были получены элементы с атомными номерами до 105. [c.20]

Впоследствии оказалось, что тремя упоминавшимися Мозли неизвестными элементами являются элемент 43 (технеций. Тс), 61 (прометий, Рт) и 75 (рений. Ре). В 1923 г. Д. Костер и Г. Хевеши показали, что одна из отсутствовавших линий на графике Мозли принадлежит новому элементу гафнию (Н1 72). По-видимому, работа Мозли явилась одним из наиболее важных шагов в построении периодической системы элементов. Она показала, что порядковый (атомный) номер (или заряд ядра атома), а не атомная масса является важнейшим свойством элемента, определяющим его химическое поведение. [c.312]

В результате тщательного изучения ироцессов прохождения а-частнц через различные материалы было показано, что атомы обладают чрезвычайно ажурной структурой, и общий объем всех частиц, образующих данный атом, составляет лишь ничтожную долю (примерно от 10 до 10" ) объема самого атома. При этом отрицательные заряды в виде электронов находятся в разных частях атома, а все положительные заряды находятся в центральной части атома — в атомном ядре, в котором сосредоточена также и практически вся масса атома (так как масса электронов очень мала). Величина заряда ядра оказалась строго одинаковой для всех атомов данного элемента. При выражении ее в единицах, равных заряду электрона, она равняется порядковому номеру элемента в периодической системе. Очевидно, что число электронов в атоме, находящемся в нейтральном состоянии, должно быть также равно этому числу. [c.27]

Ядро атома состоит из нуклонов — протонов и нейтронов. Носители положительного заряда — протоны определяют заряд ядра и, следовательно, атомный (порядковый) номер химического элемента. Ядро окружено облаком отрицательно заряженных электронов. [c.7]

Характер заполнения орбиталей атомов К. Са и 5с показывает, чго энергия электронов зависит не только от заряда ядра, но и от взаимодействия между электронами. На рис. И показана зависимость энергии атомных орбиталей от порядкового номера элемента (логарифмическая шкала). За единицу энергии электрона принято значение [c.24]

Чем больше заряд атомного ядра, тем сильнее будет отталкиваться от него а-частица, тем чаще будут встречаться случаи сильных отклонений а-частиц, проходящих через слой металла, от первоначального направления движения. Поэтому опыты по рассеянию а-частиц дают возможность не только обнаружить существование атомного ядра, но и определить его заряд. Уже из опытов Резерфорда следовало, что заряд ядра (выраженный в единицах заряда электрона) численно равен порядковому номеру элемента в периодической системе. Это было подтверждено Г. Мозли, установившим в 1913 г. простую связь между длинами волн определенных линий рентгеновского спектра элемента и его порядковым номером, и Д. Чедвиком, с большой точностью определившим в 1920 г. заряды атомных ядер ряда элементов по рассеянию а-частиц. [c.39]

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]

ЭВ). Это энергия, которую приобретает электрон, ускоренный электрическим полем на участке с разностью потенциалов в 1 В. Различают первый, второй и т. д. потенциалы ионизации, при этом энергия отрыва первого электрона меньше энергии отрыва второго электрона и т. д., т. е. ПИ <ПИ2<ПИз<.... С увеличением числа отрываемых электронов растет заряд образующегося положительного иона,"который сильнее притягивает электрон. Сумма всех последовательных ПИ составляет полную электронную энергию атома. Для большинства атомов ПИ измерены с помощью атомных спектров. Так как ПИ служит мерой прочности связи электрона с ядром, то он зависит от заряда ядра, т. е. от порядкового номера элемента, и имеет ярко выраженный периодический характер. [c.228]

Детальное изучение строения атомов показало, что периодичность свойств элементов обусловлена точнее не атомной массой, а электронным строением атомов. Электронное строение атома в основном (невозбужденном) состоянии определяется числом электронов в атоме, которое равно положительному заряду ядра. Таким образом, зарад- ядра является характеристикой, определяющей электронное строение атомов, а следовательно, и свойства элементов. Поэтому в современной формулировке Периодический закон звучит так свойства элементов находятся в периодической зависимости от заряда ядра их атомов. Заряд ядра определяет положение элемента в периодической системе Д. И. Менделеева порядковый номер элемента равен заряду ядра атома (выраженному в единицах элементарного электрического заряда). [c.36]

Атомные радиусы убывают в последовательности 8 > С1 > Аг, поскольку при переходе от 8 к С1 и от С1 к Аг заряд ядра возрастает на единицу. В пределах одного периода валентные электроны сильнее притягиваются к ядру с возросшим положительным зарядом, поэтому атомные радиусы соответственно уменьшаются. Для изоэлектронных (имеющих одинаковое число электронов) атомных и ионных частиц эффективные радиусы уменьшаются по мере возрастания заряда ядра (порядкового номера элемента), так как и в этом случае происходит последовательное увеличение притяжения электронов к ядру. Таким образом, указанные изоэлек-тронные частицы в порядке уменьшения эффективных радиусов располагаются в следующий ряд 8 > С1 > Аг > К > Са . [c.405]

Атомные радиусы металлов в периодах с ростом порядкового номера элемента уменьшаются, так как при одинаковом числе электронных слоев возрастает заряд ядра, а следовательно, и притяжение [c.30]

Атомное ядро представляет собой центральную часть атома, в которой сосредоточена практически вся его масса и положительный заряд, равный порядковому номеру элемента. [c.48]

Заряд атомного ядра по величине совпадает с порядковым номером элемента в периодической системе число электронов равно заряду ядра. Атом в целом нейтрален, т. е. сумма отрицательных зарядов компенсирована положительным зарядом ядра. Размеры атомного ядра (диаметр 10 — 10 м) весьма малы по сравнению с размерами атома (диаметр 10 м), но почти вся его масса сосредоточена в ядре ( 99,97 %). А так как масса является мерой энергии, то в ядре сосредоточена почти вся энергия атома. Плотность ядерного вещества огромна ( 10 кг/м ). Заряд ядра определяет не только общее число электронов, но и электронное строение атомов, а следовательно, их физико-химические свойства. [c.90]

Таким образом, при изучении ядер атомов мы не можем пользоваться понятием средней атомной массы элемента, которая представляет собой среднюю взвешенную величину из атомных масс изотопов данного элемента, и характеризуем каждое ядро двумя величинами 1 — заряд ядра или порядковый номер элемента, М — массовое число или атомная масса изотопа. [c.62]

Исследование рентгеновских спектров позволяет определить число квантовых уровней в атоме. Открытие закона Мозли подтвердило и обобщило выводы Резерфорда о том, что заряд ядра атома отвечает порядковому номеру элемента 1. Кроме того, известно, что Менделеев расположил некоторые элементы в периодической системе не в порядке возрастания атомного веса (чтобы не нарушать сходства элементов в группах). В частности, кобальт был поставлен раньше никеля, хотя он и имеет атомный вес больше никеля. [c.77]

С точки зрения атомно-молекулярного учения химическим элементом называется каждый отдельный вид атомов. Важнейшей характеристикой атома является положительный заряд его ядра, численно равный порядковому номеру элемента (см. 2.4). Значение заряда ядра служит отличительным признаком для различных видов атомов, что позволяет дать более полное определение понятия элемента [c.11]

Положение элемента в периодической системе Д. И. Менделеева. Сера — это элемент, находящийся в главной подгруппе VI группы, в 3-м периоде. Порядковый (атомный) номер 16. Заряд ядра атома равен -1-16. [c.361]

Число протонов в ядре (Z) равно заряду ядра и порядковому номеру элемента в периодической системе. Общая сумма протонов и нейтронов называется массовым числом (Л), которое равно целому числу, ближайшему к относительной атомной массе данного элемента (А ). Разность А—Z определяет число нейтронов в ядре. [c.102]

Теоретически следовало ожидать, что длина волны должна быть тем меньше (т. е. обратное ее значение тем больше), чем больше заряд атомного ядра. Результаты опытов Резерфорда показывали, что заряд ядра Z в е-единицах) равняется приблизительно половине атомной массы. Но порядковый номер для не очень тяжелых атомов как раз и равняется приблизительно половине атомной массы. Все это, вместе взятое, с очевидностью указывало на то, что положительный заряд ядра численно равен порядковому номеру элемента в периодической системе. [c.63]

В 1913 г. английский радиохимик Фредерик Содди решил еще одну проблему. Исследование продуктов распада радиоактивных элементов приводило к противоречию с периодической системой. Например, свинец, образующийся при распаде урана, имел атомную массу, отличающуюся от массы обычного свинца. Ф. Содди предложил в 1913 г. название изотоп для любого элемента, который отличается от известного ранее элемента атомной массой, но занимает то же место в периодической системе. Причина такого отклонения была обнаружена только в 1932 г. благодаря открытию нейтронов английским физиком Джеймсом Чэдвиком. Изотопами стали называть элементы, обладающие одинаковыми химическими свойствами и одним и тем же порядковым номером, но отличающиеся атомными массами. Порядковый номер определяется зарядом ядра атома (числом протонов), а атомная масса — числом протонов и нейтронов в атомном ядре. Благодаря использованию масс-спектрометрии после 1920 г. было обнаружено также, что многие элементы, образующиеся не в результате радиоактивного распада, являются смесью изотопов. [c.109]

Характер заполнения орбиталей атомов К, Са, и Зс показывает, что энергия электронов зависит не только от заряда ядра, но и от взаимодействия между электропами. На рис. 11 показана зависимость энергии атомных орбиталей от порядкового номера элемента (логарифмическая шкала). За единицу энергии электрона принято значение 13,6 эВ (энергия электрона пенозбуждеиного атО ма водорода). Анализ рис. II показывает, что с уаеличениеу порядкового но мера эле мента Z энергия электронов данного состояния (1,5, 2 , 2/ и т. д.) уменьшается. Одпако характер этого уменьшения для электронов разных энергетических состояний различен, что выражается в пересечении хода кривых. В частности, поэтому при Л = 19 и 20 кривые энергии 45-электрона лежат ниже кривой энергии З -электрона, а при 2 =. 21 кривая энергии Зсг-электрона лежит ииже к(1Ивой 4/7-электрона. Таким образом, у калия и кальция заполняется 4х-орби аль, а у скандия 3 /-орбиталь. [c.27]

Сумма числа протонов и числа нейтронов, содержащихся в ядре атома, называется массовым числом атома (ядра) Поскольку и протон, и нейтрон имеют массу, очень близкую к атомной единице массы, то массовое число атома приближенно выряжает его атомную массу. Но число протонов равно числу ноло> ситсльных зарядов, т. е. порядковому номеру элемента сле-ловатсльно, число нейтронов равняется разности между массовым числом и порядковым номером элемента. [c.104]

В апреле 1914 г. Мозли опубликовал результаты исследования 39 элементов, от 1зА1 до 7,Ли. (Напомним, что порядковый номер элемента указывается индексом слева внизу от символа элемента.) Часть полученных им данных воспроизводится на рис. 7-2. Мозли писал Спектры элементов представляют собой равноотстоящие друг от друга горизонтальные линии. Выбранная последовательность расположения элементов соответствует возрастанию их атомных весов (масс), за исключением случаев Аг, Со и Те, когда она не согласовывалась с последовательностью изменения их химических свойств. Между элементами Мо и Ки, а также между Nd и 8т и между XV и Оз остаются вакантные места для спектральных линий, но элементы, которым могли бы соответствовать линии в этих местах, неизвестны... Все это эквивалентно тому, как если бы мы приписали последовательным элементам ряд характеризующих их последовательных целых чисел... Тогда, если бы какой-либо элемент не удавалось охарактеризовать такими числами или произошла ошибка в составлении последовательности элементов либо в нумерации мест, оставленных для еще неизвестных элементов, установленная закономерность (прямолинейная зависимость) оказалась бы сразу же нарушенной. Это позволяет на основании одних лишь рентгеновских спектров заключить, не пользуясь никакой теорией строения атома, что указанные выше целые числа действительно могут характеризовать элементы... Недавно Резерфорд показал, что наиболее важной составной частью атома является расположенное в его центре положительно заряженное ядро, а Ван-ден-Броек выдвинул предположение, что заряд этого ядра во всех случаях представляет собой целочисленное кратное от заряда ядра водорода. Есть все основания предполагать, что целое число, определяющее вид рентгеновского спектра [элемента], совпадает с числом единиц электрического заряда в ядре [его атомов], и, следовательно, данные эксперименты самым серьезным образом подтверждают гипотезу Ван-ден-Броека . [c.312]

Пер1юдический закон указывает на периодический характер функциональной зависимости свойств элементов от заряда ядра атомов такой вид имеет эта зависнмость для огромного.числа самых разнообразных характеристик. На рис. 1.11 и 1.12 показаны завнскмости атомных объемов и первых энергий ионизации атомов от порядкового номера элементов. Эти зависимости выражаются кривыми, имеющими ряд максимумов и минимумов. Аналогичный характер имеет подобная зависимость и для многих других свойств (коэффициент сжимаемости, коэффициент расширения, температуры плавления и кипения, радиусы ионов и т. д.). [c.34]

С точки зрения атомно-молекулярного учег.ия каждый отдельный вид атомов называется химическим элементом. Положительный заряд ядра атома, равный порядковому номеру элемента, является главной его характеристикой и служит отличительным признаком различных видов атомов. Это позволяет дать современное определение понятия элемента химический эяемент — это вид атомов с одинаковым положительным зарядом ядра. В настоящее время известно 107 элементов. [c.5]

Итак, состав ядер атомов различных химических элементов не одинаков,а потому элементы отличаются по атомной массе.И поскольку в состав ядра входят протоны, ядро заряжено положительно. Так как заряд ядра численно равен порядковому номеру элемента 2, то он определяет число электронов в электронной оболочке атома и ее строение, а тем самым и свойства хн.мического элемента. Поэтому положительный заряд ядра, а не атомная масса является главной характеристикой шпома, а значит, и элемента. На этой основе дапо более точное определение химического элемента (с. 5), понятие о котором является в химии основным. [c.22]

Итак, состав ядер атомов заз 1ичиых химических элементов не одинаков, а потому элементы отличаются пс атомной массе, И поскольку в состав ядра входят п эотзпы, ядро заряжено положительно. Так как заряд ядра численно рквоь порядковому номеру элемента Z, [c.48]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология