Элементы теории строения атома

Валентность элементов с точки зрения теории строения атома. Сопоставление валентности элементов, устанавливаемой изучением химического состава и формул сложных веществ, с зарядом ионов, образуемых атомами данного элемента, приводит к заключению, что валентность элемента, по существу, и определяется зарядом иона. Так, водород одновалентен. Это связано с тем, что атом водорода в процессе [c.93]

Экспериментальным обоснованием теории строения атома служат данные о спектрах электромагнитного излучения или поглощения атомами химических элементов. Эти спектры представляют собой характерные для каждого элемента наборы длин волн (линий) электромагнитного излучения, испускаемого (эмиттируемо-го) атомами при изменениях их энергетического состояния. Существование линейчатого (а не непрерывного) эмиссионного спектра свидетельствует о том, что атом может находиться не в любых, а лишь в некоторых определенных энергетических состояниях. Разность энергий каждой пары этих состояний, специфичная для ато- [c.45]

Атомом называют мельчайшую частицу элемента, сохраняющую все его свойства, С точки зрения теории строения атомом является устойчивая динамическая система из положительно заряженного ядра и определенного числа электронов. Если число электронов равно числу единиц заряда ядра, атом яв.тяется электронейтральной системой, к которой и относится химическое определение атома, в противном же случае мы имеем дело с положительным или отрицательным ионом. В теории строения такие системы описывают теми же методами, что и электронейтральные атомы, поэтому второе определение обобщает понятие атома и на ионы. Говоря об устойчивости атома, понимают, что энергия атома ниже, чем энергия невзаимодействующих ядра и электронов, т. е. при образовании атома из ядра и электронов энергия выделяется. Обычно за начало отсчета энергии, т, е. за нуль, принимается энергия невзаимодействующих ядра и электронов. Тогда энергия устойчивой системы — атоМа — оказывается отрицательной. [c.16]

С развитием электронной теории строения атомов стало ясно, что химические свойства элементов являются функцией электронной стрз ктуры атомов. Отсюда следует, что в качестве объективного критерия, однозначно определяющего положение элемента в Периодической системе, целесообразно выбрать именно электронное строение атома. Поэтому в развитии Периодического закона выделяют три этапа. На первом этапе в качестве аргумента, определяющего свойства элементов, была выбрана атомная масса и закон был сформулирован Д.И.Менделеевым следующим образом "Свойства элементов, а также формы и свойства их соединений находятся в периодической зависимости от их атомного веса". На втором этапе было выяснено значение атомного номера, который, как оказалось, определяет заряд ядра атома. Открытие изотопов и изобаров показало, что истинным аргументом, определяющим природу элемента, является именно заряд ядра, а не атомная масса. Действительно, атомы с одинаковой атомной массой — изобары (например, Ат, °К, — принадлежат разным элементам, в то вре- [c.226]

Таким образом, сравнение связей по кратности, непосредственно связывая кратность со значением какой-либо физической величины (например, электронного заряда или электронной энергии и т. д.), приходящейся на некоторый объем Ат пространства, без дополнительных условных предположений, не вытекающих из квантовой механики, всегда неоднозначно и содержит элемент неопределенности. Если ввести какие-либо условные ограничения, позволяющие однозначно сопоставить с каждой связью некоторый объем Ат, то значения кратности связей будут определены однозначно, но их смысл будет условным, вытекающим не только (а может быть и не столько) из квантово-механической теории строения частицы, но в большей или меньшей степени и из условий, принятых при определении Ат. [c.133]

При реализации принципа систематичности нужно учитывать закономерности процесса познания, движение от известного — к неизвестному, от простого — к сложному. Необходимо вскрывать связи, существующие в реальной действительности, добиваться правильного отражения их в сознании учащихся. Так, например, изучение свойств веществ опирается на знание их состава и строения, а применение — на знание свойств. Понятие химический элемент первоначально трактуется как вид атома, после изучения теории строения атома — как вид атомов с одинаковым зарядом ядра. Сам атом сначала характеризуется как химически неделимая частица, а затем — как сложная частица, имеющая свою структуру, и т. д. [c.19]

Из табл. 2 видно, что для основных электронных состояний числа валентности для бериллия (0) и бора (1), полученные непосредственно из первого постулата теории спин-валентности, совершенно не согласуются с принятыми в химии значениями чисел валентности атомов этих элементов в наиболее распространенных соединениях. Валентность для атома углерода (2) соответствует только одному из рядов соединений углерода. Как известно, в большинстве молекул, содержащих атом углерода, классическая теория строения приписывает ему число валентности, равное четырем. Аналогичные противоречия с числами валентности, принятыми ранее в классической теории строения, получаются и для атомов многих других элементов. [c.41]

Ядерная теория строения атома. Ряд фактов указывает на то, что атом не является неделимой частицей. На это указывают простейшие опыты электризации тел трением. Металл, теряя при нагревании отрицательно заряженные частицы —электроны, сам заряжается положительно. Далее, известны явления самопроизвольного распада атомов некоторых элементов с образованием более мелких электрически заряженных частиц. Это—явление радиоактивности, которое более подробно рассматривается ниже. Имеется ряд других явлений, подтверждающих сложную структуру атома. [c.89]

В свете нуклеарной (от латинского слова нуклеус — ядро) теории атом каждого элемента имеет сложное строение он состоит из ничтожного по размерам ядра, в котором сосредоточена главная часть массы атома и которое несет положительный заряд, равный порядковому номеру элемента, и из расположенных вокруг него электронов, число которых тоже равно порядковому номеру элемента, вследствие чего атом в целом электронейтрален. [c.53]

Разрабатывая теорию строения, Бутлеров исходил из уже известных в органической химии положений 1) атом углерода четырехвалентен и может присоединять к себе атомы или группы атомов других элементов 2) все четыре валентности углерода равноценны 3) атомы углерода способны соединяться друг с другом, образуя цепи атомов (прямые или разветвленные), или замыкаться в кольца. Эти цепочки атомов образуют скелет молекулы. [c.14]

Основным источником затруднений в молекулярных задачах является отсутствие сферической симметрии, присущей изолированному атому. Операторы и операторы составляющих механического момента, которые играли такую важную роль при нашем рассмотрении структуры атома, больше не коммутируют с оператором Гамильтона и таким образом теряют свою полезность. Правда, многие молекулы содержат некоторые элементы симметрии, так что задача может быть упрощена при помощи теории групп, но эти элементы симметрии являются свойствами индивидуальных молекул и не могут быть использованы в общей теории строения молекул. [c.256]

Кроме валентности по водороду и по кислороду, способность атомов данного элемента соединяться друг с другом или с атомами других элементов можно выразить иными способами например, числом химических связей, образуемых атомом данного элемента (ковалентность, см. 39), или числом атомов, непосредственно окружающих данный атом (координационное число, см. стр. 162 и 583). С этими и близкими к ним понятиями будем знакомиться после изучения теории строения атома. [c.36]

Можно считать, что теория Льюиса в ее современном виде выросла из теории строения атома Резерфорда, изображающей каждый атом в виде миниатюрной солнечной системы, в которой отрицательно заряженные электроны вращаются вокруг положительно заряженного ядра. Практически вся масса атома локализирована в его ядре. Электроны атомов всех элементов тождественны друг другу, но ядра атомов каждого элемента отличаются от ядер атомов другого элемента по своему заряду и массе. Их средние массы пропорциональны их атомным весам, тогда как их заряды, выраженные как кратные заряда электрона, равняются их атомным номерам, которые можно найти в таблице Менделеева или из рентгеновских спектров элементов (Мозли). Так как атомы нейтральны, то число планетарных электронов каждого атома должно быть численно равным атомному номеру. [c.469]

Н. Бор в 1913 г. впервые четко сформулировал вывод, что классическая электродинамика недостаточна для описания систем атомного размера [42]. Этот вывод привел его к разработке квантовой теории строения атома водорода в качестве первого шага и далее — к построению формальных моделей атомов всех элементов периодической системы. Применив к атомной теории постоянную Планка, Бор сформулировал два основных постулата 1) атом может существовать, не излучая, в определенных стационарных состояниях, характеризующихся определенными [c.247]

Усложнение атомов элементов есть результат развития, а не механического роста. Эту сушность периодического закона подтвердила и углубила современная теория строения атома. Усложнить атом элемента с точки зрения теории строения атома — значит ввести в ядро протон, а в электронную оболочку электрон. В результате такого количественного изменения появляется новый элемент с новыми свойствами. Такое развитие и наблюдается по периодам от элемента к элементу. [c.48]

В течение ряда лет водородному атому в водородной связи приписывались две ковалентности. Но это противоречит теории строения атома водорода, так как максимальное число электронов, которое способен удерживать водород в своей /С-оболочке, равно двум. В настоящее время водородную связь объясняют резонансом двух или нескольких структур, в которых водородный атом связан либо с одним, либо с другим атомом отрицательного элемента. [c.58]

Датский физик Нильс Бор (1913 г.) развил теорию строения атомов элементов. Он рассматривает атом как планетарную систему. Подобный взгляд был высказан ранее, в 1819 г., профессором Московского университета М. Павловым, лекции которого слушал и высоко ценил А. И. Герцен. [c.10]

Мысль о том, что атом есть сложная система, впервые отчетливо прозвучала в высказываниях профессора Московского университетам. Г. Павлова, которые по тому времени не могли быть подтверждены опытами. В 1819,т. Павлов развил материалистическую в своей основе теорию строения вещества, согласно которой а) в природе доминирует движение, абсолютного покоя нет б) свет имеет электрическую природу в) все вещества образовались из первичной материи г) материя связана в своем строении с электрическим зарядом и состоит из разноименно заряженных начал (полюсов) д) элементы имеют планетарное строение. [c.106]

Гениальный русский ученый М. В. Ломоносов, развивая атомистические представления своих предшественников, наиболее полно сформулировал основные положения корпускулярной теории строения вещества и последовательно применил их для объяснения физических и химических явлений. Ломоносов утверждал, что все вещества состоят из мельчайших частичек — корпускул , которые в свою очередь состоят из еще более мелких частиц — элементов . В Элементах математической химии (1741) он дает определение этих понятий Элемент есть часть тела, не состоящая из каких-либо других меньших и отличающихся от него тел . Корпускула есть собрание элементов, образующее одну малую массу . Корпускула, в понимании Ломоносова, соответствует современной молекуле, а элемент ( начала ) — атому. [c.15]

На основе периодического закона и периодической системы, Д. И. Менделеева быстро развивалось учение о строении атома. Оно вск ьмо физический смысл периодического закона и объяснило расположение элементов в периодической системе. Правильность учения о строении атома всегда проверялась периодическим законом. Вот еще один пример. В 1921 г. Н. Бор показал, что элемент с 2=72, существование которого предсказано Д. И. Менделеевым в 1870 г., должен иметь строение атома, аналогичное атому циркония (2г— 2.8.18.10.2, а НГ — 2.8.18.32.10.2), а потому искать его следует среди минералов циркония. Следуя этому предсказанию, в 1922 г. венгерский химик Д. Хевеши и голландский физик Д. Костер в норвежской циркониевой руде открыли элемент с 2=72, назвав его гафнием (от лат. названия г. Копенгагена — места открытия элемента). Это был величайший триумф теории строения [c.50]

Основные принципы общепринятой теории строения атомов обычно вводятся в курс неорганической химии. Все атомы состоят из положительно заряженных ядер, в которых сосредоточена почти вся масса атома. Ядро окружено таким числом отрицательно заряженных электронов, чтобы в целом атом был нейтрален. Теория установила предел точности, с которой может быть описано движение этих электронов. Число электронов в атоме данного элемента равно атомному номеру этого элемента. [c.97]

Кислород даже по отношению к электроотрицательным элементам всегда двухвалентен, в то время как S, Se и Те могут быть также четырех- и шестивалентными. Эти различия в поведении элементов VI группы объясняются современной теорией строения электронных оболочек атомов. Шесть валентных электронов кислорода находятся в L-слое (с главным квантовым числом п = 2). Для его заполнения необходимо всего два электрона, поэтому атом кислорода может иметь только две ковалентные связи — либо с двумя одновалентными атомами, либо с двухвалентным атомом или радикалом (двойная связь). Для образования большего числа связей потребовались бы орбитали следующего М-слоя, что невозможно, так как их энергия значительно больше. Следовательно, во всех своих соединениях атом кислорода имеет в L-слое восемь электронов (полный октет). У атома S валентные электроны находятся [c.395]

После того как экспериментально было доказано, что атом имеет сложное строение — состоит из положительно заряженных ионов и электронов, была предложена первая теория строения атома (в 1903 г. английским ученым Дж. Томсоном) — так называемая статическая или электронно-ионная. По теории Томсона атом состоит из положительно заряженной сферы (положительный заряд равномерно распределен по всему объему атома), в которую вкраплены отрицательные электроны. Электроны нейтрализуют положительный заряд. Они совершают колебательные движения (поэтому теория и назь]вается статической). Сходные элементы имеют сходную расстановку электронов в атомах (попытка объяснить периодическую повторяемость свойств элементов). [c.28]

Последующее развитие науки позволило, опираясь на периодический закон, гораздо глубже познать строение вещества, чем это было возможно при жизни Менделеева. Разработанная в XX веке теория строения ато а, в свою очередь, дала периодическому закону и периодической системе элементов новое, более глубокое орещенне. Блестящее подтверждение нащли пророческие слова Менделеева Периодическому закону не грозит разрушение, а обещаются только надстройка и развитие . [c.56]

Со времен М. В. Ломоносова ученых занимал вопрос о причинах химического сродства между элементами, о природе сил, вызывающих образование химических соединений. Но решить этот вопрос удалось только на основе теории строения ато.ма. Оказалось, что наибольшее значение для возникновения химической связи имеют силы взаимодействия между электронами атомов, их движения и перегруппировки. При этом особенно ваншую роль играют валентные электроны, т. е. внешние, наиболее подвижные электроны незавершенных слоев атомов. Электроны же внутренних, завершенных энергетических уровней не участвуют в осуществлении химической связи. Поведение элемента в реакции зависит от свойств его атома терять свои электроны или приобретать чу>кие, от прочности связи между валентными электронами и атомом. [c.55]

Определение порядковых номеров элементов по зарядам ядер их атом ш позволило установигь общее число мест в периодической системе между водородом, имеющим порядковый номер 1, и ураном (порядковый номер 92), считавшимся в то время последним членом периодической системы элементов. Когда создавалась теория строения атома, оставались незанятыми места 43, 61, 72, 75, 85 и 87, что указывало па возможность сун1ествования еще неоткрытых элементов. И действительно, в 1922 г. был открыт элемент гафний, который занял место 72 затем в 1925 г. — рений, занявший место 75. Элементы, которые должны занять остальные четыре свободных места таблицы, оказались радиоактивными и в природе [c.61]

Изотопы. Протонно-нейтронная теория позволила разрешить и еще одно противоречие, возникшее при формировании теории строения атома. Если признать, что ядра атомов элементов состоят из определенного числа нуклонов, то атомные массы всех элементов должны выражаться целыми числами. Для многих элементов это действительно так, а незначительные (отклонения от целых чисел можно объяснить недостаточной точностью измерений. Однако у некоторых элементов значения атомных масс так сильно отклонялись от целых чисел, что это уже нельзя объясннгь нелочностью измерении и другими случайными причинами. Например, атомная масса хлора равна 35,45. Установлено, что приблизительно три четверти существующих в природе атомов хлора имеют массу 35, а одна четверть — 37. Таким образом, существующие в природе элементы состоят из смеси атомов, имеющих ра и ые массы, но, очевидно, одинаковые химические свойства, т. е. существуют разновидности атомов одного элемента с разными и притом целочисленными массами, Ф. Астону удалось разделить такие смеси на составные части, которые были названы изотопами от греческих слов изос и топос , что означает одинаковый и место (здесь имеется в виду, что разные изогоны одного элемента занимают одно место в периодической системе), С точки зрения протонно-нейтронной теории изотопами являются разновидности элементов, ядра атом.ов которых содержат различн-je число нейтронов, но одинаковое число протонов. Химическая природа элемента обусловлена числом протонов в атомном ядре, ко- [c.22]

Основные научные исследования посвяш,ены развитию электронных представлений в химии. Предложил (1916) статическую электронную теорию строения атомов и молекул, согласно которой а) атомы благородных газов обладают особенно устойчивой восьмиэлектронной внешней оболочкой (атом гелия — двухэлектронной) б) атомы других элементов во внешней оболочке имеют неполный электронный октет в) образование химического соединения происходит вследствие перехода электронов от атома одного элемента к атому другого элемента и появления ионной химической связи, то есть благодаря электростатическому притяжению. Наиболее устойчивыми должны быть те соединения, в которых валентные электроны распределяются так, чтобы каждый атом был окружен оболочкой, имитирующей электронную оболочку благородного газа. Гипотеза Косселя о гетерополярных связях легла в основу теории ионной связи и гетеровалентности. [22, 324[ [c.258]

Планетарная теория строения атомов. Резерфордовская нуклеарная модель атома для химиков не могла представить особого интереса. Она была еще слишком обща, слишком обезличена. Из того, что по сравнению с атомом аргона атом калия содержит лишнюю единицу положительного заряда в ядре и лишний электрон в электронной оболочке, никак не вытекал столь резкий скачок в свойствах между этими двумя элементами. Но исследование атома на нуклеарной модели атома не остановилось. Нуклеарная теория атома развилась в планетарную теорию. Что атом, есть нечто очень сложное, легко было заключить уже из крайней сложности спектров элементов искровой спектр железа заключает, например, в себе тысячи линий. Опираясь на теорию испускания световой энергии малыми, но конечными порциями — квантами, а также используя метод аналогии с коперниковой теорией солнечной системы, Нильс Бор создал планетарную теорию строения атомов. [c.78]

Так как в типах Жерара атом типического элемента всегда был соединен с одним и тем же числом атомов водорода, естественно, что Кекуле пришел к выводу о постоянной атомности элементов. В органической химии не было ни одного яркого примера нарушения этого правила. В случае непредельных соединений для сохранения постоянной четырехатомности углерода принимали, что две единицы сродства одного и того же атома соединяются друг с другом. Об этой теории строения непредельных органических соединений мы уже говорили ранее, так же как и о том, что Марковников дал объяснение существованию окиси углерода и несуществованию метилена и его хлористого аналога с позиций учения о взаимном влиянии атомов (см. выше, стр. 119). [c.219]

Благодаря опытам Резерфорда не только было усганов-лено наличие ядра внутри каждого атома любого элемента, но и была создана так называема ч планетарная теория строения атома. Так как атом является строго нейтральной частицей, то заряд атомного ядра должен компенсироваться зарядом отрицательно заряженных частиц. Такими частицами являются электроны. Заряд ядра выражен целыми числами, которые являются кратными числами заряда электрона. Следовательно, число электронов должно совпадать с числом положительных зарядов атомного ядра. Так, если заряд равен 1, то в атоме должен быть 1 электрон. При заряде ядра, равном 50, число электронов должно быть также равно 50. Эти электроны находятся в непрерывном движении вокруг ядра на строго определенном расстоянии от него. Такое строение атома напоминает строение солнечной системы, почему эта теория была названа планетарной . Распределение электронов относительно атомных ядер имеет в настоящее время огромное значение в химии. [c.103]

Однако непостоянство атомности некоторых элементов не может еще служить, по моему мнению, достаточным основанием для суждения о полной непригодности теории строения при изучении неорганических соединений, и в этолс случае нельзя не согласиться со взглядами А. М. Бутлерова, который говорит, что для того чтобы судить о химическом строении частиц, мы вовсе и не нуждаемся в постоянной насыщенности атомов, для нас важно только знать атомность элемента в данном случае, т. е. каким запасом химического влияния действует известный атом в данной химической частице. Совершенно напрасно с учением о химическом строении соединяют понятие о постоянной атомности элементов. [c.45]

Атомные веса большинства элементов были известны намного раньше, чем была разработана теория строения атома. Взвесить отдельный атом, конечно, невозможно, но можно найти, применив довольно сложные методы, веса равных количеств (нескольких миллионов) различных атомов. Например, путем взвешивания равных количеств атомов водорода, кислорода и серы нашли, что атомы кислорода весят приблизительно в 16 раз больше, чем атомы водорода, и вдвое меньше, чем атомы серы. В результате ряда измерений для кислорода был принят атомный вес 16 и на этом основании была построена шкала атомных весов, которой в течение многих лет с успехом пользовались химики. После того как был установлен изотопный состав кислорода, физики положили в основу новой шкалы не природный кислород, а его изотоп 0 . Химики же продолжали пользоваться старойшкалой, в результате чего начиная примерно с 1930 года суш ествовали две системы атомных весов физическая и химическая. Только в 1961 году Международный союз чистой и прикладной химии и Международный союз чистой и прикладной физики согласились применять одну и ту же шкалу атомных весов, основанную на использовании в качестве стандарта изотопа углерода С , вес которого был принят равным 12,0000. [c.36]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология