Состав ядер атомов

Атом состоит из положительно заряженного ядра и электронного облака, образованного движущимися вокруг ядра электронами. В состав ядра входят положительно заряженные протоны (масса 1,007276 у. е. заряд 1,602-10 Кл) и нейтроны [c.8]

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. Заряд ядра численно равен порядковому номеру элемента 2. Он определяет число электронов в электронной оболочке атома и ее строение, а тем самым и свойства химического эле.мента. Поэтому положительный заряд ядра, а не ато. шая. масса. является г.мв-ной характеристикой ато.на, а значит, и элемента. На этой [c.31]

Открытие нейтрона позволило установить, что атомное ядро состоит только из протонов и нейтронов (Д. Д. Иваненко) и именно эти две частицы являются кирпичиками , из которых построены ядра всех элементом. Поэтому они получили общее название нуклонов, т. е. в переводе на русский язык, частиц, образующих ядра. Напомним, что масса протона равна единице, а его электрический заряд +1 масса нейтрона также близка к единице, а заряд равен нулю. Поэтому заряд ядра атома любого элемента определяется только числом протонов, а масса ядра (или атомная масса элемента) определяется суммой чисел протонов и нейтронов. Например, атомный номер алюминия Z=13, а масса его ядра (атомная масса) равна 27. Так как заряд ядра алюминия равен + 13, то, очевидно, в его состав должно обязательно входить 13 протонов, а чтобы масса ядра была равной 27, к этому числу протонов необходимо добавить 14 нейтронов. Таким образом, в состав ядра алюминия вхо-дит 27 нуклонов, из которых 13 протонов и 14 нейтронов. Подобным образом можно узнать числа протонов и нейтронов в ядрах атомов всех элементов. Если обозначить атомную массу элемента через А, то ясно, что сумма чисел нейтронов и протонов (Z) равны А, т. е. число нейт-ронов в ядре равно разности (А—Z). Так, простейший атом водорода (Z=l) не содержит нейтронов и его ядро состоит только из одного протона. Однако в 1932 г было обнаружено ядро, заряд которого также равен единице, но масса его вдвое больше, чем масса протона. По химическим свойствам элемент с таким ядром не отличается от водорода и, следовательно, является изотопом водорода, в котором ядро состоит из одного протона и одного добавочного нейтрона. Этот самый, простой из изотопов был назван дейтерием, или тяжелым водородом. Обозначается символом D. Как и обычный водород, дейтерий образует воду D2O, которую называют тяжелой. Тяжелый водород существует на Земле наряду с обычным, но только в очень малом количестве — примерно в отношении 6000 1. Существует также еще более тяжелый изотоп водорода тритий, атомная масса которого равна 3. Тритий содержит в ядре, кроме протона два нейтрона. [c.280]

Индивидуальность химического элемента определяется местом в системе Менделеева, определяется, следовательно, числом протонов, входящих в состав ядра. Но число нейтронов способно варьировать, и поэтому для каждого данного элемента возможна изотопия. Полная теория протонно-нейтронного равновесия еще ждет своей разработки. Средний атомный вес, с которым привык иметь дело химик, лишь приблизительно характеризует индивидуальность элемента Д. И. Менделеев пользовался им только потому, что не мог иметь в своем распоряжении более точной константы, отображающей атом как индивид, но, установив свой закон, он практически отошел от исходной позиции, отдав пальму первенства понятию о месте элемента в системе. [c.58]

По современным представлениям, атом состоит из положительно заряженного ядра, в котором сосредоточена вся масса атома, и электронного облака, образованного движущимися вокруг ядра электронами. В состав ядра входят положительно заряженные протоны (масса 1,007276 у. е. заряд 1,602-10" Кл) и нейтроны (масса 1,008665 у. е. заряд отсутствует). Суммарное количество протонов и нейтронов равно массовому числу элемента. Силы, удерживающие протоны и нейтроны в ядре, называются ядерными. Так как атом в целом нейтрален, то суммарный заряд протонов (заряд ядра) равен суммарному заряду электронов. Заряд ядра атома равен порядковому номеру элемента в периодической системе элементов Д. И. Менделеева. Например, порядковый номер лития 3, следовательно, заряд ядра лития равен -[-3, число электронов в атоме также 3 или массовое число лития равно 6, следовательно, в ядре лития имеются 3 нейтрона. [c.8]

Число электронов в атоме равно атомному номеру рассматриваемого элемента, или, иначе, порядковому номеру элемента в периодической системе. В атом должно входить одинаковое число электронов и протонов, так как они противоположно заряжены и нейтрализуют друг друга, однако значение атомного веса элемента не совпадает с его атомным номером, так как в состав ядра входят также и нейтроны. Число нейтронов можно определить из периодической системы элементов. Оно равно разности между атомным весом и атомным номером. [c.130]

Карбонильные группы входят в состав колец некоторых стероидов — такие стероиды являются поэтому циклическими кетонами. К их числу относятся многие важнейшие гормоны, например женский и мужской половые гормоны. Главный женский половой гормон — эстрон его молекула состоит из стероидного ядра, в правом верхнем кольце которого один углеродный атом представляет собой часть карбонильной группы, а к левому нижнему кольцу присоединена гидроксильная группа. [c.132]

Полная масса атома называется его атомной массой и приблизительно равна сумме масс всех протонов, нейтронов и электронов, входящих в состав атома. Когда из протонов, нейтронов и электронов образуется атом, часть их массы превращается в энергию, которая выделяется в окружающую среду. (Этот дефект массы и есть источник энергии в реакциях ядерного синтеза). Поскольку атом невозможно разделить на составляющие его элементарные частицы, не подводя к нему извне энергию, которая эквивалентна исчезнувшей массе, эта энергия называется энергией связи атомного ядра. [c.18]

ЯМР [69], в соответствии с которыми насыщенными являются 56,5% атомов С, причем 10,6% содержатся в метильных, 31,2% — в метиленовых и 5,1% — в метинных группах, а 9,6% составляют четвертичные С-атомы. 2,6% ато.мов С входило в состав метильных групп, непосредственно связанных с ароматическими ядрами. Не замещенными были примерно 30% всех ароматических атомов С, остальные занимали конденсированные положения или были замещены. ИК спектроскопией асфальтенов из некоторых нефтей Западной Сибири и Поволжья [220] установлено несколько более высокое содержание углеродных атомов в метильных группах (14—18%). [c.194]

Свободные молекулы 8О3 (в газообразном состоянии) построены в форме правильного треугольника, в центре которого находится атом серы, а в вершинах — атомы кислорода. Как и в молекуле 8О2, атом серы находится здесь в состоянии ар -гибридизации в соответствии с этим ядра всех четырех атомов, входящих в состав молекулы 8О3, расположены в одной плоскости, а валентные углы 080 равны 120° [c.462]

Если атом водорода входит в состав бензольного ядра, то при его кодировании указываются заместители, находящиеся по отношению к нему в ортоположении и кодируются при помощи прописных букв. Например, запишем код каждого протона бензольного ядра в молекуле ванилина. Определяем по таблице номер основной группы, который равен 14. Так как кодируемый протон имеет в ортоположении атом водорода и кислорода, то его код будет 14-НО. Код протона Н нужно записать как 14-НУ, а код протона № — как 14-УО. [c.163]

Ясно, что такая форма изображения молекулы не подчеркивает тех качественных изменений, которые происходят с электронной оболочкой атома, когда он входит в состав молекулы. Поэтому, строго говоря, под символом Н в изображенных молекулах мы должны понимать не атом водорода, а ядро атома водорода, так как только оно сохраняется неизменным в составе молекулы.. [c.16]

Для химии большой интерес представляет колебание в многоатомных молекулах и твердых телах. Существенное значение имеет чисто механическая задача о колебаниях атомов, образующих многоатомную молекулу и твердое тело. Сложность обусловлена наличием большого числа частот колебаний, которое определяется числом входящих в состав молекулы атомов. Однако сложное колебание многоатомной молекулы удается представить как результат наложения отдельных элементарных гармонических колебаний. Эти колебания называются нормальными колебаниями. В каждом нормальном колебании все точки системы колеблются с одной и той же частотой. Число же нормальных колебаний точно равно числу колебательных степеней свободы , т. е. числу независимых колебаний. Каждый из атомов в Л/-атомной молекуле может совершать движение в трех направлениях в пространстве. Всего, таким образом, N атомов могут иметь ЗЛ различных независимых движений или ЗЛ степеней свободы. Но Л/-атомы объединены в молекулу. Сама же молекула, как единое образование, характеризуется 3 степенями свободы поступательного движения и 3 степенями свободы вращательного. Поэтому для независимых перемещений атомов в молекуле по отношению друг к другу остается ЗЛ/—6 степеней свободы. Следовательно, Л -атомная нелинейная молекула имеет ЗЛ —6 нормальных колебаний. Если молекула линейна, ее вращение вокруг оси, проходящей через ядра, не связано с изменением степени свободы. Тогда число нормальных колебаний для Л -атом-ной линейной молекулы равно ЭТУ—5. Так, для трехатомной линейной молекулы число нормальных колебаний составит 3-3—5 = 4. А нелинейная трехатомная молекула имеет 3-3—6 = 3 нормальных колебания. Ниже приведены формы нормальных колебаний и соответствующие волновые числа нелинейной молекулы воды. [c.178]

Напряжение, при котором это происходит, является потенциалом ионизации. Каждый атом может иметь столько потенциалов ионизации, сколько электронов входит в его состав (заряд ядра или порядковый номер). В табл. 11 приведены значения потенциалов ионизации ряда элементов. Наблюдается резкое различие потенциалов ионизации у электронов различных энергетических уровней элементов. Различные энергетические уровни в таблице отделены жирной чертой. Различие между потенциалами ионизации электронов, входящих в одну и ту же энергетическую группу, объясняется тем, что каждый последующий электрон отрывается уже не от нейтрального атома, а от положительно заряженного иона [c.46]

Рис, 4. Рассеяние а-час- сеяния а-частиц предложил плане-тиц, приближающихся к тарную модель строения атома, атомному ядру Согласно этой модели, атом состо- [c.66]

Электроны наружного слоя, как наиболее удаленные от ядра и, следовательно, наименее прочно с ним связанные, могут отрываться от атома и присоединяться к другим атомам, входя в состав их наружного слоя. Потеря электронов или присоединение их к атому нарушает электронейтральность атома, и он становится за-ряи<енным в первом случае положительно, во втором — отрицательно. Образующиеся таким образом заряженные частицы называются ионами. [c.82]

Внешним по отношению к атомному ядру магнитным полем называют магнитное поле, создаваемое постоянным магнитом (внешняя компонента магнитного поля), а также магнитное поле, обусловленное взаимодействием ядра с окружающей его системой электронов (внутренняя компонента магнитного поля). Внутренняя магнитная компонента связана с химической природой атомов, окружающих данный атом. Так, например, свободные электроны металлов (гл. 3, разд. 6) обусловливают появление парамагнетизма, который приводит к повышению резонансной частоты переменного поля (при фиксированном внешнем поле) — так называемый сдвиг Найта, который является важным методом исследования состояний свободных электронов в металлах. Кроме того, по форме спектров ЯМР, даваемых определенными атомными ядрами твердых тел, получают информацию о состоянии атомных ядер в кристалле (спектры низкого разрешения). С другой стороны, спектры ЯМР атомов, входящих в состав некоторых молекул, снятые в жидкости или растворе, отражают состояние этих атомов в молекулах, например водороды метильных групп или водороды [c.51]

Химические реакции, в которых участвуют атомы разных элементов, не затрагивают атомных ядер. Чтобы получить атом нового элемента, нужно изменить заряд атомного ядра, изменить число протонов в ядре, а когда изменится заряд ядра, немедленно произойдет и изменение строения электронных оболочек. Если число протонов в ядре уменьшилось, то внешняя оболочка потеряет электроны. При увеличении заряда происходит захват электронов на внешнюю оболочку. Изменить состав ядра внешним воздействием несравненно труднее, чем вызвать химическое препращение. потому [c.254]

Бор входит в состав IIIA группы периодической системы. Имея небольшой радиус (97 пм) и относительно большой заряд ядра, атом бора, удерживает свои наружные электроны сравнительно прочно. Поэтому для него характерны неметаллические свойства. Это единственный из неметаллов, наружный уровень атома которого состоит из трех электронов. По свойствам, как увидим, он более сходен с неметаллическими элементами IVA подгруппы, а именно с кремни-, ем, нежели чем с алюминием. Известен в двух аллотропных видоизменениях аморфный и кристаллический. [c.196]

По причине своего негативного характера этот принцип называют иногда запретом Паули. Этот запрет означает, что любым двум электронам атома запрещено быть во всех отношениях похожими друг на друга, что все они дифференцированы и отличаются друг от друга а) либо нахождением в разных квантовых (энергетическ х) слоях (то есть различным общим запасом энергии, различным зна-че 1ием главного квантового числа п и различным принципиальным удалением от ядра) б) либо нахождением в р а з-ных энергетических подуровнях (то есть различием в энергетической характеристике, различием в значениях побочного квантового числа к, различными формами орбит) в) либо нахождением в разных энергетических состояниях (то есть еще некоторым, хотя и менее значительным, различием в энергетической характеристике, различными дозволенными поворотами орбит в магнитном поле) г) либо своим спином как особой качественной характеристикой еще не вполне выясненной природы. Принцип Паули по существу перекликается с известным выражением В. И. Ленина электрон так же неисчерпаем, как и атом (можно ведь понимать под неисчерпаемостью многообразие его качественных характеристик в разных условиях, то есть на различном удалении от ядра). Этот принцип поясняет индивидуал ьность элементов и дискретность свойств их (порционный, скачкообразный характер изменения) ведь у каждого элемента имеется свое особенное распределение электронов по слоям, по подуровням, по состояниям , по спину , а также (как это будет показано в гл. 10) свой особенный состав ядра. [c.122]

Большие перспективы открывает применение эффекта Мёссбауэра для исследования свойств специальных сталей, в состав которых всегда входит в той или иной концентрации железо. Такие исследования несут информацию о фазовых (структурных) превращениях в сталях, дают сведения, позволяющие исследовать прочность, износостойкость и так далее. Например, наблюденное в работе [21] аномальное поведение температурной зависимости величины внутреннего эффективного поля на ядрах Fe в интервале температур, совпадающем с температурой хладноломкости для сталей У9А и ст. 10, указывает на изменение характера химической связи при электронном фазовом переходе, который может быть первопричиной перехода стали из пластичного состояния в хрупкое. Исследование сверхтонкой структуры мессбауэровских спектров на ядрах Fe в сплаве Fe + 48,2 ат. % Ni и в чистом железе [22] позволило обнаружить отклонения величины относительных интенсивностей компонентов спектра для образцов, подвергнутых деформации от относительных интенсивностей компонентов спектра, полученного с недеформированного образца, что объясняется влиянием магнитной текстуры прокатки, вызванной кристаллографической текстурой прокатки и рекристаллизации. [c.217]

Кислотные свойства у органических соединений, в которых атом водорода связан непосредственно с атомом углерода, проявляются исключительно редко. Обычно кислотными свойствами обладают соединения, в которых атомы водорода явно положительно поляризованы, будучи связанными, например, с атомом кислорода в гидроксо-группу. Таким образом, все органические гидроксопроизводные в той или иной мере обладают кислотными свойствами. Последние у спиртов исчезающе малы, у фенолов, т. е. у ароматических гидроксопроизвод-ных в ядре, достигают уже заметной величины, но явно проявляются у карбоновых кислот, в которых гидроксо-группа в сочетании с группой =С=0 входит в состав карбоксо-группы НО- С—О. [c.76]

Однако, если атом входит в состав молекулы, так что сферическая симметрия атома теряется, расчет становится более сложным. А. Сейка и К. Сликтер (19Е4 г.) предложили рассматривать общее экранирование как возникающее в результате сложения нескольких эффектов. Один из них — диамагнитное экранирование за счет электронов данного атома, которое можно рассчитать по формуле (38) для атомов. Однако вклад диамагнитного экранирования будет частично компенсирован вторым членом, парамагнитным, имеющим противоположный знак, хотя и обусловленым теми же самыми электронами. Этот член отражает тот факт, что молекула теряет сферическую симметрию и потому ноле, индуцируемое в направлении, противоположном Но, соответственно уменьшается. Иное положение состоит в том, что в присутствии магнитного поля будет иметь место некоторое смешение основного состояния молекулы с возбужденными электронными состояниями подходящей симметрии. В случае протонов вклад парамагнитной составляющей в константу экранирования является незначительным (им обычно пренебрегают), но при наблюдении магнитного резонанса на ядрах с низколежащими возбужденными уровнями (например, Р, и др.) парамагнитная составляющая может иметь большую величину. В 1957 году Дж. Гриффит и Л. Оргел, рассматривая химические сдвиги Со в октаэдрических комплексах Со +, получили парамагнитный вклад, который можно рассчитать по уравнению [c.64]

Напряжение, при кЬгором это происходит, является потенциалом ионизации. Каждый атом может иметь столько потенциалов ионизации, сколько электронов входит в его состав (заряд ядра или порядковый номер). В табл. 2.7 приведены значения потенциалов ионизации ряда элементов. Наблюдается резкое различие потенциалов ионизации у электронов различных энергетических уровней элементов. Различные энергетические уровни в табяице отде- [c.45]

Дефектом массы (Ат) называют разность между массой ядра и арифметической суммой масс протонов и нейтронов, входящих в его состав. Дефект массы связан с энергией, выделяющейся при образовании ядра, соотношением Эйнштейна Е=Атс . Чем больше Ат, тем больше энергия связи между частицами в ядре и тем выше его устойчивость. Благодаря большим значениям Ат для ядерных реакций применим не закон сохранения массы, а общий закон сохранения материи Sm+S = onst. [c.102]

ДЕЙТЕРИЙ (тяжелый водород) В, стаб. и.зотоп водо юда, мае. ч. 2, ат. м. 2,014. Прир. водород содержит 0,012— 0,016% по массе В. Газ —254,5 °С, г ,, —249,5 °С Ср 29,2 Дж/(моль-К) (ирн 298 К), 5 144 Дж/(моль-К), Молекула двухатомна. Ядро атома Д. наз. дейтроном, Получ. ректификация водорода многоступенчатый электролиз воды. Примен. изотопный индикатор входит в состав ВВ в водородной бомбе перспективное термоядерное горючее. [c.149]

Диапазон геометрических структур, для описания которых полезно обращаться к многогранникам, чрезвычайно широк. Так, например, правильный тетраэдр симметрии одинаково подходит как для молекулы тетрамера мышьяка, Аз4, так и для молекулы метана, СН (рис. 3-27). Однако в их строении имеется одно существенное различие. Оно состоит в том, что в молекуле все четыре атомных ядра, входящих в ее состав, расположены в вершинах правильного тетраэдра, ребрами которого служат химические связи между атомами мышьяка. В молекуле же метана имеется центральный атом углерода, от которого четыре химические связи направлены к четырем вершинам тетраэдра, где находятся атомы водорода. В данном случае ребра тетраэдра уже не являются химическими связями. [c.119]

Наличие гуанина в моче человека показано Вейссманом, Бромбергом и Гутманом [207, 208]. Сообщается о выделении из сапропеля аналога витамина Bi2, который содержит гуанин и рибозу [209, 210]. На основании данных ультрафиолетового спектра предположено, что рибоза присоединена к седьмому атому пуринового ядра. По своему строению этот аналог близок витамину Bi2, только вместо бензимидазольного заместителя в нем содержится гуаниновый остаток. Сходный гуанинсодержащий аналог витамина В12 выделен из ферментативной жидкости No ardia [211]. Нуклеотид, в состав которого входят гуанин и фукоза, выделен из овечьего молока [212]. Гуанин обнаружен также в нуклеотидном ферменте (гуанозиндифосфат маннозы), который содержится в дрожжах [213—215]. [c.137]

В клетках, составляющих живое вещество, содержатся особые высокомолекулярные нуклеиновые кислоты, связанные с белком, видимо, водородными связями. В течение последних десятилетий были изучены состав и строение нуклеиновых кислот и установлена их роль в биосинтезе белка. Ядра клеток содерл<ат дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК), анализ продуктов гидролитического расщепления которой показал, что это слол ное вещество, содерлощее 1>-дезоксирибозу, фосфорную кислоту и смесь веществ гетероциклической структуры — производных пурина — аденина и гуанина и производных пирами-дина — тимина и цитозина. В плазме же клеток содержатся рибонуклеиновые кислоты (РНК), в составе которых обнарул<ены /З-рибоза, фосфорная кислота и гетероциклы — аденин, гуанин, цитозин и урацил (вместо тимина). [c.264]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология