Будова атомів хімічних елементів

Число протонів дорівнює заряду ядра, отже, так само атомному номеру. Щоб знайти число нейтронів в атомі, потрібно від атомної маси (що складається з мас протонів і нейтронів) відняти заряд ядра (число протонів).

Наприклад, в атомі натрію 23 Na число протонів p = 11, а число нейтронів n = 23 - 11 = 12

Число нейтронів в атомах одного і того ж елемента може бути різним. Такі атоми називають ізотопами.

Електронна оболонка атома також має складну будову. Електрони розташовуються на енергетичних рівнях (електронних шарах).

Номер рівня характеризує енергію електрона. Пов'язано це з тим, що елементарні частинки можуть передавати і приймати енергії не як завгодно малими величинами, а певними порціями - квантами. Чим вище рівень, тим більшою енергією володіє електрон. Оскільки чим нижче енергія системи, тим вона стійкіше (порівняйте низьку стійкість каменю на вершині гори, що володіє великою потенційною енергією, і стійке положення того ж каменю внизу на рівнині, коли його енергія значно нижче), спочатку заповнюються рівні з низькою енергією електрона і тільки потім - високі.

Максимальне число електронів, яке може вмістити рівень, можна розрахувати за формулою:
N = 2n 2. де N - максимальне число електронів на рівні,
n - номер рівня.

Тоді для першого рівня N = 2 • 1 2 = 2,

для другого N = 2 · 2 2 = 8 і т. д.

Число електронів на зовнішньому рівні для елементів головних (А) підгруп дорівнює номеру групи.

У більшості сучасних періодичних таблиць розташування електронів по рівням зазначено в клітці з елементом. Дуже важливо розуміти, що рівні Новомосковскются від низу до верху. що відповідає їх енергії. Тому стовпчик цифр в клітці з натрієм:
1
8
2

на 1-му рівні - 2 електрони,

на 2-му рівні - 8 електронів,

на 3-му рівні - 1 електрон
Будьте уважні, дуже поширена помилка!

Розподіл електронів по рівням можна представити у вигляді схеми:
11 Na)))
2 8 1

Якщо в періодичній таблиці не вказано розподіл електронів по рівнях, можна керуватися:

• максимальною кількістю електронів: на 1-му рівні не більше 2 e -,
  на 2-му - 8 e -,
  на зовнішньому рівні - 8 e -;
• числом електронів на зовнішньому рівні (для перших 20 елементів збігається з номером групи)

Тоді для натрію хід міркувань буде наступний:

1. Загальна кількість електронів дорівнює 11, отже, перший рівень заповнений і містить 2 e -;
2. Третій, зовнішній рівень містить 1 e - (I група)
3. Другий рівень містить інші електрони: 11 - (2 + 1) = 8 (заповнений повністю)

2. Завдання. Обчислення кількості речовини одного з продуктів реакції, якщо відома маса вихідної речовини.
приклад:

Яка кількість речовини водню виділиться при взаємодії цинку з соляною кислотою масою 146 г?

1. Записуємо рівняння реакції: Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 ↑
2. Знаходимо молярну масу соляної кислоти: M (HCl) = 1 + 35,5 = 36,5 (г / моль)
   (Молярну масу кожного елемента, чисельно рівну відносною атомною масою, дивимося в періодичній таблиці під знаком елемента і округляємо до цілих, крім хлору, який береться 35,5)
3. Знаходимо кількість речовини соляної кислоти: n (HCl) = m / M = 146 г / 36,5 г / моль = 4 моль
4. Записуємо над рівнянням реакції наявні дані, а під рівнянням - число моль відповідно до рівняння (дорівнює коефіцієнту перед речовиною):
   4 моль x моль
   Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 ↑
   2 моль 1 моль
5. Складаємо пропорцію:
   4 моль - x моль
   2 моль - 1 моль
   (Або з поясненням:
   з 4 моль соляної кислоти вийде x моль водню,
   а з 2 моль - 1 моль)
6. Знаходимо x:
   x = 4 моль • 1 моль / 2 моль = 2 моль