Ang Atom ay isang modernong kahulugan. Ano ang atom? Anong mga bahagi ang binubuo nito at paano sinusukat ang masa nito?

Noong 1913 ang Danish pisiko na si Niels Bohr iminungkahi ang kanyang teorya ng istruktura ng atom. Kinuha niya bilang batayan ang planetaryong modelo ng atom, na binuo ng physicist na si Rutherford. Sa loob nito, ang atom ay inihalintulad sa mga bagay ng macrocosm - isang planetary system, kung saan ang mga planeta ay gumagalaw sa mga orbit sa paligid ng isang malaking bituin. Katulad nito, sa planetary model ng atom, ang mga electron ay gumagalaw sa mga orbit sa paligid ng mabigat na nucleus na matatagpuan sa gitna.

Ipinakilala ni Bohr ang ideya ng quantization sa teorya ng atom. Ayon dito, ang mga electron ay maaari lamang lumipat sa mga nakapirming orbit na naaayon sa ilang mga antas ng enerhiya. Ito ang modelo ng Bohr na naging batayan para sa paglikha ng modernong quantum mechanical model ng atom. Sa modelong ito, ang nucleus ng isang atom, na binubuo ng mga proton na may positibong sisingilin at mga neutron na hindi sinisingil, ay napapalibutan din ng mga electron na may negatibong sisingilin. Gayunpaman, ayon sa quantum mechanics, imposibleng matukoy ang anumang eksaktong tilapon o orbit ng paggalaw para sa isang elektron - mayroon lamang isang rehiyon kung saan mayroong mga electron na may katulad na antas ng enerhiya.

Ano ang nasa loob ng atom?

Ang mga atomo ay binubuo ng mga electron, proton at neutron. Ang mga neutron ay natuklasan matapos ang planetaryong modelo ng atom ay binuo ng mga physicist. Noong 1932 lamang, habang nagsasagawa ng isang serye ng mga eksperimento, natuklasan ni James Chadwick ang mga particle na walang bayad. Ang kawalan ng singil ay nakumpirma ng katotohanan na ang mga particle na ito ay hindi tumugon sa anumang paraan sa electromagnetic field.

Ang nucleus ng isang atom mismo ay nabuo ng mga mabibigat na particle - mga proton at neutron: bawat isa sa mga particle na ito ay halos dalawang libong beses na mas mabigat kaysa sa isang elektron. Ang mga proton at neutron ay magkatulad din sa laki, ngunit ang mga proton ay may positibong singil at ang mga neutron ay walang anumang singil.

Sa turn, ang mga proton at neutron ay binubuo ng mga elementarya na particle na tinatawag na quark. Sa modernong pisika, ang quark ay ang pinakamaliit, pangunahing particle ng matter.

Ang laki ng atom mismo ay maraming beses na mas malaki kaysa sa sukat ng nucleus. Kung ang isang atom ay pinalaki sa laki ng isang football field, kung gayon ang sukat ng nucleus nito ay maihahambing sa isang tennis ball sa gitna ng naturang field.

Sa kalikasan, maraming mga atomo na naiiba sa laki, masa at iba pang mga katangian. Ang isang pangkat ng mga atomo ng parehong uri ay tinatawag na elemento ng kemikal. Sa ngayon, higit sa isang daang kemikal na elemento ang kilala. Ang kanilang mga atom ay naiiba sa laki, masa, at istraktura.

Mga electron sa loob ng isang atom

Ang mga electron na may negatibong charge ay gumagalaw sa paligid ng nucleus ng isang atom, na bumubuo ng isang uri ng ulap. Ang isang napakalaking nucleus ay umaakit ng mga electron, ngunit ang enerhiya ng mga electron mismo ay nagpapahintulot sa kanila na "tumakas" nang higit pa mula sa nucleus. Kaya, kung mas malaki ang enerhiya ng isang elektron, mas malayo ito sa nucleus.

Ang halaga ng enerhiya ng elektron ay hindi maaaring maging arbitrary, tumutugma ito sa isang mahusay na tinukoy na hanay ng mga antas ng enerhiya sa atom. Iyon ay, ang enerhiya ng isang elektron ay nagbabago nang sunud-sunod mula sa isang antas patungo sa isa pa. Alinsunod dito, ang isang elektron ay makakagalaw lamang sa loob ng isang limitadong shell ng elektron na naaayon sa isang partikular na antas ng enerhiya - ito ang kahulugan ng mga postulate ni Bohr.

Ang pagkakaroon ng mas maraming enerhiya, ang elektron ay "tumalon" sa isang layer na mas mataas mula sa nucleus, nawawala ang enerhiya, sa kabaligtaran, sa isang mas mababang layer. Kaya, ang ulap ng mga electron sa paligid ng nucleus ay inayos sa anyo ng ilang "cut" na mga layer.

Kasaysayan ng mga ideya tungkol sa atom

Ang mismong salitang "atom" ay nagmula sa Greek na "indivisible" at bumabalik sa mga ideya ng sinaunang Greek philosophers tungkol sa pinakamaliit na hindi mahahati na bahagi ng bagay. Sa Middle Ages, ang mga chemist ay naging kumbinsido na ang ilang mga sangkap ay hindi maaaring higit pang hatiin sa kanilang mga sangkap na bumubuo. Ang pinakamaliit na particle ng matter na ito ay tinatawag na atoms. Noong 1860, sa internasyonal na kongreso ng mga chemist sa Alemanya, ang kahulugan na ito ay opisyal na inilagay sa agham ng mundo.

Sa huling bahagi ng ika-19 at unang bahagi ng ika-20 siglo, natuklasan ng mga pisiko ang mga subatomic na particle at naging malinaw na ang atom ay hindi talaga hindi mahahati. Ang mga teorya tungkol sa panloob na istraktura ng atom ay agad na iniharap, isa sa mga una sa kung saan ay ang modelo ng Thomson o ang modelo ng "raisin pudding". Ayon sa modelong ito, ang maliliit na electron ay nasa loob ng isang napakalaking katawan na may positibong charge, tulad ng mga pasas sa loob ng puding. Gayunpaman, ang mga praktikal na eksperimento ng chemist na si Rutherford ay pinabulaanan ang modelong ito at humantong sa kanya na lumikha ng isang planetaryong modelo ng atom.

Ang pag-unlad ni Bohr ng planetaryong modelo, kasama ang pagtuklas ng mga neutron noong 1932, ay naging batayan para sa modernong teorya ng istruktura ng atom. Ang mga susunod na yugto sa pag-unlad ng kaalaman tungkol sa atom ay konektado na sa pisika ng elementarya na mga particle: quark, lepton, neutrino, photon, boson, at iba pa.

Kumuha ng anumang bagay, mabuti, kahit isang kutsara. Ibaba ito - nakahiga nang tahimik, hindi gumagalaw. Touch - malamig na hindi gumagalaw na metal.

Ngunit sa katotohanan, ang isang kutsara, tulad ng lahat sa paligid natin, ay binubuo ng mga particle ng hindi gaanong sukat - mga atomo, sa pagitan ng kung saan mayroong malalaking puwang. Ang mga particle ay patuloy na umuugoy, nag-iiba.

Bakit solid ang isang kutsara kung ang mga atomo sa loob nito ay malayang matatagpuan at gumagalaw sa lahat ng oras? Ang katotohanan ay ang mga ito, parang, mahigpit na nakakabit sa isa't isa ng mga espesyal na pwersa. At ang mga puwang sa pagitan nila, kahit na mas malaki kaysa sa mga atomo mismo, ay bale-wala pa rin, at hindi natin sila mapapansin.

Iba-iba ang mga atomo - sa kalikasan mayroong 92 uri ng mga atomo. Ang lahat ng nasa mundo ay binuo mula sa kanila, tulad ng mula sa 32 titik - lahat ng mga salita ng wikang Ruso. Isa pang 12 na uri ng mga atomo, nilikha ng mga siyentipiko ang artipisyal sa kanilang sarili.

Alam ng mga tao ang tungkol sa pagkakaroon ng mga atomo sa loob ng mahabang panahon. Mahigit dalawang libong taon na ang nakalilipas, ang mahusay na siyentipiko na si Democritus ay nanirahan sa sinaunang Greece, na naniniwala na ang buong mundo ay binubuo ng pinakamaliit na mga particle. Tinawag niya silang "atomos", na sa Griyego ay nangangahulugang "hindi mahahati".

Matagal bago napatunayan ng mga siyentipiko na talagang umiiral ang mga atomo. Nangyari ito sa pagtatapos ng huling siglo. At pagkatapos ay lumabas na ang kanilang pangalan ay isang pagkakamali. Wala sa kanila ang hindi mahahati: ang atom ay binubuo ng mas maliliit na particle. Tinatawag sila ng mga siyentipiko na elementarya na mga particle.

Dito ay gumuhit ng atom ang artist. Sa gitna ay ang core, sa paligid kung saan, tulad ng mga planeta sa paligid ng Araw, ang mga maliliit na bola ay gumagalaw -. Hindi rin solid ang core. Binubuo ito ng mga nuclear particle - mga proton at neutron.

Iyon ang naisip nila hanggang kamakailan lamang. Ngunit pagkatapos ay naging malinaw na ang mga atomic na particle ay hindi tulad ng mga bola. Ito ay naka-out na ang atom ay nakaayos sa isang espesyal na paraan. Kung susubukan mong isipin kung ano ang hitsura ng mga particle, maaari mong sabihin na ang isang elektron ay tulad ng isang ulap. Ang ganitong mga ulap ay pumapalibot sa core sa mga layer. At ang mga nuclear particle ay mga kakaibang ulap din.

Ang iba't ibang uri ng mga atom ay may iba't ibang bilang ng mga electron, proton, at neutron. Ang mga katangian ng mga atom ay nakasalalay dito.

Madaling hatiin ang isang atom. Ang mga electron ay madaling humiwalay sa nuclei at humantong sa isang malayang buhay. Halimbawa, ang isang electric current sa isang wire ay ang paggalaw ng naturang mga independiyenteng electron.

Ngunit ang core ay napakalakas. Ang mga proton at neutron sa loob nito ay mahigpit na konektado sa bawat isa sa pamamagitan ng mga espesyal na pwersa. Samakatuwid, napakahirap masira ang core. Ngunit natutunan ng mga tao na gawin ito at nakuha ito. Natutunan nila kung paano baguhin ang bilang ng mga particle sa nucleus at sa gayon ay gawing iba ang ilang atomo at lumikha pa ng mga bagong atomo.

Mahirap pag-aralan ang atom: ang pambihirang talino at kapamaraanan ay kinakailangan mula sa mga siyentipiko. Pagkatapos ng lahat, kahit na ang laki nito ay mahirap isipin: sa isang mikrobyo na hindi nakikita ng mata, mayroong bilyun-bilyong mga atomo, higit sa mga tao sa Earth. Gayunpaman, nakamit ng mga siyentipiko ang kanilang layunin, nagawa nilang sukatin, ihambing ang mga timbang ng lahat ng mga atom at particle na bumubuo sa isang atom, nalaman na ang isang proton o neutron ay halos dalawang libong beses na mas malaki kaysa sa isang elektron, natuklasan nila at patuloy na tumuklas ng maraming iba pang mga lihim ng atom.

Ang modernong tao ay patuloy na nakakarinig ng mga parirala na naglalaman ng mga derivatives ng salitang "atom". Ito ay enerhiya, isang planta ng kuryente, isang bomba. Ang isang tao ay tinatanggap ito para sa ipinagkaloob, at ang ilan ay nagtatanong ng tanong: "Ano ang isang atom?".

Ano ang kahulugan ng salitang ito?

Mayroon itong sinaunang mga ugat ng Greek. Nagmula ito sa "atomos", na literal na nangangahulugang "hindi pinutol".

Ang isang tao na medyo pamilyar sa pisika ng atom ay magagalit: "Paano" hindi pinutol "? Ito ay binubuo ng ilang uri ng mga particle!" Ang bagay ay lumitaw ang pangalan noong hindi pa alam ng mga siyentipiko na ang mga atomo ay hindi ang pinakamaliit na mga particle.

Pagkatapos ng eksperimentong patunay ng katotohanang ito, napagpasyahan na huwag baguhin ang karaniwang pangalan. At noong 1860, ang "atom" ay nagsimulang tawaging pinakamaliit na butil na mayroong lahat ng katangian ng elementong kemikal kung saan ito nabibilang.

Ano ang mas malaki kaysa sa isang atom at mas maliit kaysa dito?

Ang molekula ay palaging mas malaki. Ito ay nabuo mula sa ilang mga atomo at ang pinakamaliit na butil ng bagay.

At narito ang mas kaunti - elementarya na mga particle. Halimbawa, mga electron at proton, neutron at quark. Marami sila.

Marami nang nasabi tungkol sa kanya. Ngunit hindi pa rin masyadong malinaw kung ano ang atom.

Ano ba talaga siya?

Ang tanong kung paano kumatawan sa isang modelo ng isang atom ay matagal nang sinasakop ng mga siyentipiko. Ngayon, ang iminungkahi ni E. Rutherford at pinal ni N. Bor ay pinagtibay. Ayon dito, ang atom ay nahahati sa dalawang bahagi: ang nucleus at ang electron cloud.

Karamihan sa masa ng isang atom ay puro sa gitna nito. Ang nucleus ay binubuo ng mga neutron at proton. At ang mga electron sa atom ay matatagpuan sa isang sapat na malaking distansya mula sa gitna. Ito ay lumiliko ang isang bagay na katulad ng solar system. Sa gitna, tulad ng Araw, ang nucleus, at sa paligid nito ang mga electron ay umiikot sa kanilang mga orbit, tulad ng mga planeta. Iyon ang dahilan kung bakit ang modelo ay madalas na tinatawag na planetary.

Kapansin-pansin, ang nucleus at mga electron ay sumasakop sa isang napakaliit na espasyo kumpara sa pangkalahatang sukat ng atom. Ito ay lumiliko na sa gitna ay may isang maliit na nucleus. Pagkatapos ay kawalan ng laman. Isang napakalaking walang laman. At pagkatapos ay isang makitid na strip ng maliliit na electron.

Ang mga siyentipiko ay hindi kaagad nakarating sa gayong modelo ng mga atomo. Bago ito, maraming mga pagpapalagay ang iniharap, na pinabulaanan ng mga eksperimento.

Ang isa sa mga ideyang ito ay upang kumatawan sa atom bilang isang solidong katawan na may positibong singil. At ang mga electron sa atom ay iminungkahi na ilagay sa buong katawan na ito. Ang ideyang ito ay iniharap ni J. Thomson. Ang kanyang modelo ng atom ay tinatawag ding Raisin Pudding. Ang modelo ay lubos na nakapagpapaalaala sa ulam na ito.

Ngunit siya ay hindi mapagtibay, dahil hindi niya maipaliwanag ang ilan sa mga katangian ng atom. Samakatuwid, siya ay tinanggihan.

Ang Japanese scientist na si H. Nagaoka, nang tanungin kung ano ang atom, ay nagmungkahi ng gayong modelo. Sa kanyang opinyon, ang butil na ito ay may malayong pagkakahawig sa planetang Saturn. Ang nucleus ay nasa gitna, at ang mga electron ay umiikot sa paligid nito sa mga orbit na konektado sa isang singsing. Sa kabila ng katotohanan na ang modelo ay hindi tinanggap, ang ilan sa mga probisyon nito ay ginamit sa planetary scheme.

Sa mga numerong nauugnay sa atom

Una, tungkol sa pisikal na dami. Ang kabuuang singil ng isang atom ay palaging zero. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang bilang ng mga electron at proton sa loob nito ay pareho. At ang kanilang singil ay pareho sa magnitude at may magkasalungat na mga palatandaan.

Ang mga sitwasyon ay madalas na lumitaw kapag ang isang atom ay nawalan ng mga electron o, sa kabaligtaran, umaakit ng mga dagdag. Sa ganitong mga sitwasyon, sinasabi nila na siya ay naging isang ion. At ang singil nito ay depende sa kung ano ang nangyari sa mga electron. Kung ang kanilang bilang ay naging mas kaunti, ang singil ng ion ay positibo. Kapag mas marami ang mga electron, nagiging negatibo ang ion.

Ngayon tungkol sa kimika. Ang agham na ito, tulad ng walang iba, higit sa lahat ay nagbibigay ng pag-unawa sa kung ano ang isang atom. Pagkatapos ng lahat, kahit na ang pangunahing talahanayan, na pinag-aralan dito, ay batay sa katotohanan na ang mga atomo ay matatagpuan dito sa isang tiyak na pagkakasunud-sunod. Pinag-uusapan natin ang periodic table.

Sa loob nito, ang bawat elemento ay itinalaga ng isang tiyak na numero, na nauugnay sa bilang ng mga proton sa nucleus. Ito ay karaniwang tinutukoy ng letrang z.

Ang susunod na halaga ay ang mass number. Ito ay katumbas ng kabuuan ng mga proton at neutron sa nucleus ng isang atom. Ang pagtatalaga nito ay tinatanggap ng titik A.

Ang dalawang ipinahiwatig na mga numero ay nauugnay sa isa't isa sa pamamagitan ng sumusunod na pagkakapantay-pantay:

A=z+N.

Narito ang N ay ang bilang ng mga neutron sa atomic nucleus.

Ang isa pang mahalagang dami ay ang masa ng isang atom. Upang sukatin ito, isang espesyal na halaga ang ipinakilala. Ito ay pinaikling: a.u.m. At ito ay binabasa bilang isang atomic mass unit. Batay sa yunit na ito, ang tatlong particle na bumubuo sa lahat ng mga atomo ng uniberso ay may mga masa:

Ang mga halagang ito ay madalas na kailangan kapag nilulutas ang mga problema sa kemikal.

Ang isang atom ay binubuo ng atomic nucleus at mga electron. Kung ang bilang ng mga proton sa nucleus ay tumutugma sa bilang ng mga electron, kung gayon ang atom sa kabuuan ay neutral sa kuryente. Kung hindi, ito ay may ilang positibo o negatibong singil at tinatawag na isang ion. Sa ilang mga kaso, ang mga atom ay nauunawaan lamang bilang mga electrically neutral na sistema kung saan ang nuclear charge ay katumbas ng kabuuang singil ng mga electron, at sa gayon ay sumasalungat sa kanila sa mga electrically charged na ion.

Nucleus, na nagdadala ng halos lahat (higit sa 99.9%) ng masa ng isang atom, ay binubuo ng mga proton na may positibong sisingilin at mga neutron, na pinagsasama-sama ng isang malakas na pakikipag-ugnayan. Ang mga atom ay inuri ayon sa bilang ng mga proton at neutron sa nucleus: ang bilang ng mga proton Z ay tumutugma sa serial number ng atom sa periodic system at tinutukoy ang pag-aari nito sa isang tiyak na elemento ng kemikal, at ang bilang ng mga neutron N - hanggang isang tiyak na isotope ng elementong ito. Tinutukoy din ng Z number ang kabuuang positibong electric charge (Ze) ng atomic nucleus at ang bilang ng mga electron sa isang neutral na atom, na tumutukoy sa laki nito.

Ang mga atom ng iba't ibang uri sa iba't ibang dami, na konektado ng mga interatomic bond, ay bumubuo ng mga molekula.

Mga katangian ng atom

Sa pamamagitan ng kahulugan, anumang dalawang atom na may parehong bilang ng mga proton sa kanilang nuclei ay nabibilang sa parehong elemento ng kemikal. Ang mga atomo na may parehong bilang ng mga proton ngunit magkaibang bilang ng mga neutron ay tinatawag na isotopes ng isang partikular na elemento. Halimbawa, ang mga atomo ng hydrogen ay laging naglalaman ng isang proton, ngunit may mga isotopes na walang neutron (hydrogen-1, kung minsan ay tinatawag ding protium - ang pinakakaraniwang anyo), na may isang neutron (deuterium) at dalawang neutron (tritium). Ang mga kilalang elemento ay bumubuo ng tuluy-tuloy na natural na serye sa mga tuntunin ng bilang ng mga proton sa nucleus, simula sa hydrogen atom na may isang proton at nagtatapos sa ununoctium atom, na mayroong 118 proton sa nucleus. Ang lahat ng isotopes ng mga elemento ng periodic system, simula sa numero 83 (bismuth), ay radioactive.

Timbang

Dahil ang pinakamalaking kontribusyon sa masa ng isang atom ay ginawa ng mga proton at neutron, ang kabuuang bilang ng mga particle na ito ay tinatawag na mass number. Ang natitirang masa ng isang atom ay madalas na ipinahayag sa atomic mass units (a.m.u.), na tinatawag ding daltons (Da). Ang yunit na ito ay tinukoy bilang 1⁄12 ng natitirang masa ng isang neutral na carbon-12 atom, na humigit-kumulang 1.66 x 10 e. m. Ang masa ng isang atom ay humigit-kumulang katumbas ng produkto ng mass number sa bawat atomic mass unit. Ang pinakamabigat na stable isotope ay lead-208 na may mass na 207.9766521 amu. kumain.

Dahil ang mga masa ng kahit na ang pinakamabigat na atomo sa mga ordinaryong yunit (halimbawa, sa gramo) ay napakaliit, ang mga nunal ay ginagamit sa kimika upang sukatin ang mga masa na ito. Ang isang nunal ng anumang sangkap, ayon sa kahulugan, ay naglalaman ng parehong bilang ng mga atomo (humigit-kumulang 6.022 1023). Ang numerong ito (numero ni Avogadro) ay pinili sa paraang kung ang masa ng isang elemento ay 1 a. e. m., kung gayon ang isang nunal ng mga atom ng elementong ito ay magkakaroon ng mass na 1 g. Halimbawa, ang carbon ay may mass na 12 a. e.m., kaya ang 1 mole ng carbon ay tumitimbang ng 12 g.

Ang sukat

Ang mga atomo ay walang natatanging panlabas na hangganan, kaya ang kanilang mga sukat ay tinutukoy ng distansya sa pagitan ng nuclei ng mga kalapit na atom na nakabuo ng isang kemikal na bono (Covalent radius) o sa pamamagitan ng distansya sa pinakamalayong matatag na orbit ng mga electron sa shell ng elektron nito. atom (Radius ng atom). Ang radius ay depende sa posisyon ng atom sa periodic table, ang uri ng chemical bond, ang bilang ng mga kalapit na atoms (coordination number), at isang quantum mechanical property na kilala bilang spin. Sa Periodic Table of Elements, tumataas ang laki ng isang atom habang gumagalaw ito mula sa itaas hanggang sa ibaba sa isang column at bumababa habang gumagalaw ito sa isang hilera mula kaliwa hanggang kanan. Alinsunod dito, ang pinakamaliit na atom ay isang helium atom na may radius na 32 pm, at ang pinakamalaking ay isang cesium atom (225 pm). Ang mga dimensyong ito ay libu-libong beses na mas maliit kaysa sa wavelength ng nakikitang liwanag (400-700 nm), kaya hindi makikita ang mga atomo gamit ang isang optical microscope. Gayunpaman, maaaring maobserbahan ang mga indibidwal na atomo gamit ang isang scanning tunneling microscope.

Ang liit ng mga atomo ay ipinapakita ng mga sumusunod na halimbawa. Ang buhok ng tao ay isang milyong beses na mas makapal kaysa sa isang carbon atom. Ang isang patak ng tubig ay naglalaman ng 2 sextillion (2 1021) oxygen atoms, at doble ng dami ng hydrogen atoms. Ang isang carat ng brilyante na may mass na 0.2 g ay binubuo ng 10 sextillion carbon atoms. Kung ang isang mansanas ay maaaring palakihin sa laki ng Earth, kung gayon ang mga atomo ay maaabot ang orihinal na sukat ng isang mansanas.

Iniharap ng mga siyentipiko mula sa Kharkov Institute of Physics and Technology ang mga unang larawan ng atom sa kasaysayan ng agham. Upang makakuha ng mga larawan, gumamit ang mga siyentipiko ng electron microscope na kumukuha ng radiation at mga field (field-emission electron microscope, FEEM). Ang mga physicist ay sunud-sunod na naglagay ng dose-dosenang carbon atoms sa isang vacuum chamber at dumaan sa kanila ang isang electric discharge na 425 volts. Ang radiation ng huling atom sa chain sa phosphor screen ay naging posible upang makakuha ng isang imahe ng electron cloud sa paligid ng nucleus.

Ang kimika ay ang agham ng mga sangkap at ang kanilang mga pagbabago sa isa't isa.

Ang mga sangkap ay purong kemikal na mga sangkap

Ang isang chemically pure substance ay isang koleksyon ng mga molecule na may parehong qualitative at quantitative na komposisyon at parehong istraktura.

CH 3 -O-CH 3 -

CH 3 -CH 2 -OH

Molecule - ang pinakamaliit na particle ng isang substance na mayroong lahat ng kemikal na katangian nito; ang isang molekula ay binubuo ng mga atomo.

Ang atom ay ang mga particle na hindi mahahati sa kemikal na bumubuo sa mga molekula. (para sa mga marangal na gas, ang molekula at ang atom ay pareho, He, Ar)

Ang atom ay isang electrically neutral na particle na binubuo ng isang positively charged nucleus, kung saan ang mga electron na may negatibong charge ay ipinamamahagi ayon sa kanilang mahigpit na tinukoy na mga batas. Bukod dito, ang kabuuang singil ng mga electron ay katumbas ng singil ng nucleus.

Ang nucleus ng mga atomo ay binubuo ng mga proton na may positibong singil (p) at mga neutron (n) na walang anumang singil. Ang karaniwang pangalan para sa mga neutron at proton ay mga nucleon. Ang masa ng mga proton at neutron ay halos pareho.

Ang mga electron (e -) ay nagdadala ng negatibong singil na katumbas ng isang proton. Ang mass e - ay humigit-kumulang 0.05% ng masa ng proton at neutron. Kaya, ang buong masa ng isang atom ay puro sa nucleus nito.

Ang numerong p sa atom, katumbas ng singil ng nucleus, ay tinatawag na serial number (Z), dahil ang atom ay neutral sa kuryente, ang numerong e ay katumbas ng numerong p.

Ang mass number (A) ng isang atom ay ang kabuuan ng mga proton at neutron sa nucleus. Alinsunod dito, ang bilang ng mga neutron sa isang atom ay katumbas ng pagkakaiba sa pagitan ng A at Z. (ang mass number ng atom at ang serial number). (N=A-Z).

17 35 Cl p=17, N=18, Z=17. 17p + , 18n 0 , 17e - .

Mga Nucleon

Ang mga kemikal na katangian ng mga atom ay tinutukoy ng kanilang elektronikong istraktura (bilang ng mga electron), na katumbas ng atomic number (nuclear charge). Samakatuwid, ang lahat ng mga atom na may parehong nuclear charge ay kumikilos sa parehong paraan ng kemikal at kinakalkula bilang mga atom ng parehong elemento ng kemikal.

Ang elemento ay isang koleksyon ng mga atomo na may parehong nuclear charge. (110 elemento ng kemikal).

Ang mga atom, na may parehong nuclear charge, ay maaaring mag-iba sa mass number, na nauugnay sa ibang bilang ng mga neutron sa kanilang nuclei.

Ang mga atom na may parehong Z ngunit magkaibang mga numero ng masa ay tinatawag na isotopes.

17 35 Cl 17 37 Cl

Hydrogen isotopes H:

Pagtatalaga: 1 1 N 1 2 D 1 3 T

Pangalan: protium deuterium tritium

Pangunahing komposisyon: 1p 1p+1n 1p+2n

Ang protium at deuterium ay matatag

Tritium-decays (radioactive) Ginagamit sa hydrogen bomb.

Yunit ng atomic mass. Numero ni Avogadro. Gamu-gamo.

Ang mga masa ng mga atomo at molekula ay napakaliit (humigit-kumulang 10 -28 hanggang 10 -24 g), para sa praktikal na pagpapakita ng mga masa na ito, ipinapayong ipakilala ang iyong sariling yunit ng pagsukat, na hahantong sa isang maginhawa at pamilyar na sukat.

Dahil ang masa ng isang atom ay puro sa nucleus nito, na binubuo ng mga proton at neutron ng halos parehong masa, makatuwirang kunin ang masa ng isang nucleon bilang isang yunit ng masa ng mga atomo.

Sumang-ayon kaming kunin ang isang ikalabindalawa ng carbon isotope, na may simetriko na istraktura ng nucleus (6p + 6n), bilang isang yunit ng masa ng mga atomo at molekula. Ang yunit na ito ay tinatawag na atomic mass unit (amu), ito ay ayon sa bilang na katumbas ng masa ng isang nucleon. Sa sukat na ito, ang masa ng mga atom ay malapit sa mga halaga ng integer: He-4; Al-27; Ra-226 amu……

Kalkulahin ang masa ng 1 amu sa gramo.

1/12 (12 C) \u003d \u003d 1.66 * 10 -24 g / a.u.m

Kalkulahin natin kung gaano karaming amu ang nasa 1g.

N A = 6.02 *-Numero ni Avogadro

Ang resultang ratio ay tinatawag na numero ng Avogadro, ipinapakita nito kung gaano karaming a.m.u. ang nasa 1g.

Ang mga masa ng atom na ibinigay sa Periodic Table ay ipinahayag sa amu

Ang molecular mass ay ang masa ng isang molekula, na ipinahayag sa amu, ay matatagpuan bilang ang kabuuan ng mga masa ng lahat ng mga atom na bumubuo sa molekula na ito.

m (1 molekula H 2 SO 4) \u003d 1 * 2 + 32 * 1 + 16 * 4 \u003d 98 amu

Para sa paglipat mula a.m.u. hanggang 1 g, na halos ginagamit sa kimika, ipinakilala ang isang bahaging pagkalkula ng dami ng isang sangkap, at ang bawat bahagi ay naglalaman ng bilang na N A ng mga yunit ng istruktura (mga atomo, molekula, ion, electron). Sa kasong ito, ang masa ng naturang bahagi, na tinatawag na 1 mol, na ipinahayag sa gramo, ay ayon sa bilang na katumbas ng atomic o molecular mass, na ipinahayag sa amu.

Hanapin natin ang masa ng 1 mol H 2 SO 4:

M (1 mol H 2 SO 4) \u003d

98a.u.m*1.66**6.02*=

Tulad ng makikita mo, ang molecular at molar mass ay pantay-pantay sa bilang.

1 mol- ang dami ng sangkap na naglalaman ng bilang ng Avogadro ng mga yunit ng istruktura (mga atom, molekula, ion).

Molekular na timbang(M) ay ang masa ng 1 mole ng isang sangkap, na ipinahayag sa gramo.

Ang dami ng substance-V (mol); masa ng sangkap m(g); molar mass M (g / mol) - nauugnay sa ratio: V =;

2H 2 O+ O 2 2H 2 O

2 mol 1 mol

2.Mga pangunahing batas ng kimika

Ang batas ng pagiging matatag ng komposisyon ng isang sangkap - isang kemikal na dalisay na sangkap, anuman ang paraan ng paghahanda, ay palaging may pare-parehong husay at dami ng komposisyon.

CH3+2O2=CO2+2H2O

NaOH+HCl=NaCl+H2O

Ang mga sangkap na may pare-parehong komposisyon ay tinatawag na daltonites. Bilang isang pagbubukod, ang mga sangkap ng pare-pareho ang komposisyon ay kilala - bertolites (oxides, carbide, nitride)

Ang batas ng konserbasyon ng masa (Lomonosov) - ang masa ng mga sangkap na pumasok sa isang reaksyon ay palaging katumbas ng masa ng mga produkto ng reaksyon. Ito ay sumusunod mula dito na ang mga atomo ay hindi nawawala sa panahon ng reaksyon at hindi nabuo; sila ay dumadaan mula sa isang sangkap patungo sa isa pa. Ito ang batayan para sa pagpili ng mga coefficient sa equation ng reaksyon ng kemikal, dapat na pantay ang bilang ng mga atom ng bawat elemento sa kaliwa at kanang bahagi ng equation.

Ang batas ng katumbas - sa mga reaksiyong kemikal, ang mga sangkap ay tumutugon at nabuo sa mga dami na katumbas ng katumbas (kung gaano karaming mga katumbas ng isang sangkap ang natupok, eksaktong parehong katumbas ang natupok o isa pang sangkap ang nabuo).

Ang katumbas ay ang dami ng isang substance na nagdaragdag, pumapalit, naglalabas ng isang mole ng H atoms (ions) sa panahon ng reaksyon. Ang katumbas na masa na ipinahayag sa gramo ay tinatawag na katumbas na masa (E).

Mga batas sa gas

Batas ng Dalton - ang kabuuang presyon ng isang halo ng mga gas ay katumbas ng kabuuan ng mga bahagyang presyon ng lahat ng mga bahagi ng pinaghalong gas.

Ang batas ni Avogadro - ang pantay na dami ng iba't ibang mga gas sa ilalim ng parehong mga kondisyon ay naglalaman ng pantay na bilang ng mga molekula.

Bunga: isang mole ng anumang gas sa ilalim ng normal na mga kondisyon (t=0 degrees o 273K at P=1 atmosphere o 101255 Pascal o 760 mmHg. Pillar.) ay sumasakop sa V=22.4 liters.

Ang V na sumasakop sa isang mole ng gas ay tinatawag na molar volume Vm.

Alam ang dami ng gas (gas mixture) at Vm sa ilalim ng mga ibinigay na kondisyon, madaling kalkulahin ang dami ng gas (gas mixture) =V/Vm.

Iniuugnay ng Mendeleev-Clapeyron equation ang dami ng gas sa mga kondisyon kung saan ito matatagpuan. pV=(m/M)*RT= *RT

Kapag ginagamit ang equation na ito, ang lahat ng pisikal na dami ay dapat ipahayag sa SI: p-gas pressure (pascal), V-gas volume (litro), m- gas mass (kg.), M-molar mass (kg / mol), T - ganap na temperatura (K), Nu-dami ng gas (mol), R- gas constant = 8.31 J / (mol * K).

D - ang kamag-anak na density ng isang gas na may kaugnayan sa isa pa - ang ratio ng M gas sa M gas, na pinili bilang isang pamantayan, ay nagpapakita kung gaano karaming beses ang isang gas ay mas mabigat kaysa sa isa pang D \u003d M1 / ​​​​M2.

Mga paraan ng pagpapahayag ng komposisyon ng pinaghalong sangkap.

Mass fraction W- ang ratio ng masa ng sangkap sa masa ng buong pinaghalong W \u003d ((m in-va) / (m solution)) * 100%

Mole fraction æ - ang ratio ng bilang ng in-va, sa kabuuang bilang ng lahat ng siglo. sa pinaghalong.

Karamihan sa mga elemento ng kemikal sa kalikasan ay naroroon bilang pinaghalong iba't ibang isotopes; Alam ang isotopic na komposisyon ng isang elemento ng kemikal, na ipinahayag sa mga praksyon ng nunal, ang average na timbang na halaga ng atomic mass ng elementong ito ay kinakalkula, na na-convert sa ISCE. А= Σ (æi*Аi)= æ1*А1+ æ2*А2+…+ æn*Аn , kung saan ang æi ay ang mole fraction ng i-th isotope, ang Аi ay ang atomic mass ng i-th isotope.

Dami fraction (φ) - ang ratio ng Vi sa dami ng buong timpla. φi=Vi/VΣ

Alam ang volumetric na komposisyon ng pinaghalong gas, ang Mav ng pinaghalong gas ay kinakalkula. Мav= Σ (φi*Mi)= φ1*М1+ φ2*М2+…+ φn*Мn