Урок №59. Строение атома. Состав атомных ядер. Изо­топы. Химический элемент — вид атома с одинаковым зарядом ядра

Заряд ядра атома кислорода +8

В ядре находятся нуклоны: p+ = 8 и n0 =16-8=8

Массовое число изотопа: А = 16 - равно сумме протонов и нейтронов в ядре

Заряд ядра изотопа Z = 8

СТРОЕНИЕ И СОСТАВ АТОМА

В 1911 г англ. учёный Э. Резерфорд доказал на опыте, что в центре атома имеется положительно заряженное ядро.

Ядро — положительно заряженная часть атома, состоящая из нуклонов — протонов и нейтронов (за исключением водорода, ядро которого состоит только из протонов).

Из курса физики известно, что вокруг положительного ядра находятся отрицательно заряженные частицы электроны - е-.

Электрон — элементарная частица с массой 1/1840 а.е.м. и минимальным отрицательным электрическим зарядом (-1).

В электронейтральном атоме число электронов должно быть равно заряду ядра и, следовательно, порядковому номеру элемента. Масса электрона очень мала и принимается равной нулю, таким образом, масса атома сосредоточена в ядре, в котором расположены протоны – p+ и нейтроны – n0.

Протон — стабильная элементарная частица с массой 1 а.е.м. и минимальным положительным электрическим зарядом (+1).

Нейтрон — нейтральная (не обладающая электрическим зарядом) элементарная частица с массой, равной 1 а.е.м.

Заряд ядра равен порядковому номеру химического элемента

Заряд ядра атома = Порядковому номеру (N) = Числу протонов = Число электронов

Число нейтронов = Атомная масса (Ar) – Порядковый номер (N)

Задача №1. Определите состав атома бора?

Бор

N (порядковый номер) – 5

Ar(B) = 11

e-= Порядковому номеру (N) = 5

p+= Порядковому номеру (N) = 5

n0= Атомная масса (Ar) – Порядковый номер (N) = 11 – 5 = 6

Задача №2. Определите состав атома хлора?

Хлор

N (порядковый номер) – 17

Ar(Cl) = 35,5

e-= Порядковому номеру (N) = 17

p+= Порядковому номеру (N) = 17

n0= Атомная масса (Ar) – Порядковый номер (N) = 35,5 – 17 = 18,5

ИЗОТОПЫ

Изотопы — разновидности атомов какого-либо химического элемента, которые имеют одинаковый атомный номер, но при этом разные массовые числа.

Например, изотопы природного водорода:

Протий: 11 H (e-= 1; p+= 1; n0 = 1-1 = 0)

Дейтерий: 12Н (e-= 1; p+= 1; n0 = 2-1 = 1)

Тритий: 13Н (e-= 1; p+= 1; n0 = 3-1 = 2)

Изотопы одного и того же химического элемента имеют разную массу, так как в их атомных ядрах содержится разное количество нейтронов.

ХИМИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ

Химический элемент – это вид атомов с одинаковым зарядом ядра.

В природе химические элементы существуют в виде смесей изотопов. Изотопный состав одного и того же химического элемента выражают в атомных доляхат.), которые указывают какую часть составляет число атомов данного изотопа от общего числа атомов всех изотопов данного элемента, принятого за единицу или 100%.

Например,

ωат (35Сl) = 0,754 или 75,4%

ωат (37Сl) = 0,246 или 24,6%

Почему в таблице Д. И. Менделеева для химических элементов относительные атомные массы представлены в виде дробных чисел?

В таблице Менделеева приведены средние значения относительных атомных масс химических элементов с учётом их изотопного состава. Поэтому Ar, указанные в таблице являются дробными.

Ar средняя= ωат.(1) ∙ Ar(1) + … + ωат.(n) ∙ Ar(n)

Задача: Вычислите относительную атомную массу химического элемента хлора, если известно, что он состоит из двух изотопов: 35Cl (атомная доля 75,4%) и 37Cl (24.6%).

Дано:

ωат.(35Cl) = 75,4%

ωат.(37Cl) = 24,6%

Найти: Arсредняя (Cl) =?

Решение:

Arсредняя (Cl) = 0,754 ∙ 35 + 0,246 ∙ 37 = 35,453

Задания для закрепления

№1. Определите атомный состав изотопов хлора 35Cl и 37Сl. Почему изотопы хлора имеют разное массовое число?

№2. Определите относительную атомную массу элемента кремния, если известно, что он состоит из трёх изотопов: 28Si (атомная доля 92,3%), 29Si (4,7%), 30Si (3%).