Типы атомов — понятие химического элемента
Автор текста Анисимова Е.С. Из курса лекций по химии.
Типы атомов. Химические элементы.
Что такое химический элемент.
Теперь обсудим вопрос о количестве протонов в атомах.
В природе есть атомы с одним протоном, с двумя, с тремя и т.д. – примерно до ста протонов. (114).
Атомы с одним протоном в каждом – это одна группа атомов, один тип атомов.
Атомы с двумя протонами в каждом – другая группа атомов, другой тип атомов.
Атомы с одинаковым числом протонов в каждом считаются атомами одного ТИПА.
Атомы с разным числом протонов в каждом считаются атомами разных типов.
Разные типы атомов (атомы разных типов) отличаются числом протонов.
Химический элемент
Тип атомов с одинаковым числом протонов называют химическим элементом.
Совокупность атомов с одинаковым числом протонов тоже называют химическим элементом.
Тип атомов = элемент
Все атомы с одинаковым числом протонов считаются атомами одного и того же химического элемента.
Атомы с одним протоном в каждом – это одна группа атомов, один тип атомов, один элемент.
Атомы с двумя протонами в каждом – другая группа атомов, другой тип атомов, другой элемент.
Атомы с пятнадцатью протонами в каждом – ещё одна группа атомов, ещё один элемент.
Можно сказать, что элемент – это ТИП атомов .
Один тип атомов отличается от другого типа атомов (один элемент от другого элемента)
числом протонов.
Из разницы в числе протонов следует разница в числе электронов
(так как число электронов атома равно числу его протонов)
и разница в заряде ядра (так как заряд создаётся протонами);
а также разница в массе атомов, так как она создаётся протонами (и нейтронами).
Итак, атом и элемент – это не одно и то же.
Так же, как яблоко и яблоки яблоко и фрукты – не одно и то же.
Атом – это только представитель группы атомов, которая и называется элементом.
А элемент – это не одиночный атом, а все атомы с определённым числом протонов, все атомы такого типа.
Номера элементов
Для удобства всем элементам присвоены порядковые номера.
Причём номера элементам даны так, чтобы они совпадали с числом протонов, то есть:
— все атомы с одним протоном (в каждом) считаются первым элементом,
— все атомы с двумя протонами (в каждом) считаются вторым элементом,
— все атомы с тремя протонами – третьим элементом, с четырьмя – четвёртым, с пятью – пятым и т.д..
Благодаря этому по номеру элемента всегда можно сразу понять:
сколько протонов в атомах этого элемента, сколько электронов и каков заряд атома:
они такие же, как и номер элемента.
Если номер элемента шестой – значит, в атомах шестого элемента по 6 протонов и по 6 электронов. (И заряд ядра в атомах элемента – плюс шесть.)
И наоборот – если электронов или протонов десять (или заряд ядра плюс десять) –
значит, и номер элемента с такими атомами – десятый.
Всего в природе около 90 природных элементов, плюс пара десятков искусственных. Всего – 114.
Число протонов
в атоме этого типа Номер
элемента Число электронов
в атомах элемента Названия
элементов
Один №1 (первый) 1
Два №2 (второй) 2
Три №3 (третий) 3
Четыре №4 (четвёртый) 4
Пять №5 (пятый) 5
Названия элементов
Элементам даны названия.
Часто названия элементов совпадают с названиями веществ, знакомых по быту.
Это вносит путаницу, так как элемент и вещество с таким же названием – не всегда одно и то же.
Это нужно учитывать.
Примеры названий элементов – водород, кислород, азот, алюминий и т.д.
Все атомы с одним протоном в составе (то есть атомы первого элемента)
называют атомами водорода или атомами химического элемента «водород».
Нельзя путать один атом водорода и элемент водород.
Потому что один атом – это один атом, а элемент – это тип атомов и все атомы данного типа.
А ещё есть молекула водорода – это ещё одно понятие, и это тоже не атом водорода и не элемент водород.
Атомы с двумя протонами (атомы второго элемента) названы атомами гелия.
Атомы с тремя протонами (атомы третьего элемента) – атомами лития.
Атомы с шестью протонами (атомы шестого элемента) – атомами углерода,
с семью – атомами азота, с восемью – атомами кислорода и т.д.
Первые 6 элементов:
Число протонов
в атоме этого типа Номер
элемента Число электронов
в атомах элемента Названия
элементов Краткие
Обозначения
элемента
и его атома
Один №1 (первый) 1 Водород Н
Два №2 (второй) 2 Гелий Не
Три №3 (третий) 3 Литий Li
Четыре №4 (четвёртый) 4 Бериллий Ве
Пять №5 (пятый) 5 Бор В
Шесть №6 6 Углерод С
Ещё раз. Элемент водород – это не один атом водорода,
а все атомы с одним протоном в каждом,
то есть весь элемент, вся группа атомов с одним протоном.
Правильное название атома из группы атомов с одним протоном –
«атом химического элемента «водород»».
Или короче – «атом водорода».
Хотя часто атом водорода называют просто водородом, имея в виду «атом элемента водород».
Но вообще-то это неточное название, а самое главное –
оно может запутать тех, кто не знает разницы между атомом и элементом.
Более того, атомы водорода могут соединяться между собой по два:
такие соединения из двух атомов водорода называют молекулами водорода.
Но часто молекулы водорода называют просто водородом, то есть так же, как элемент. Что может запутывать ещё больше.
Читая про элемент водород, люди могут думать, что речь про молекулу водорода или наоборот.
Поэтому очень важно не путать названия элементов
с точно такими же названиями молекул (подробнее далее) или атомов.
Нужно понимать разницу между атомами и элементами и всегда сообщать слушателям (чтобы не запутать их),
какой водород имеется в виду – элемент, атом или молекула.
Говоря не просто «водород», а «элемент водород», «атом водорода» или «молекула водорода».
Даже если это как бы понятно из контекста.
«Просто водородом» допустимо называть разве что элемент водород –
например, во фразах типа «водород относится к неметаллам».
Но называть атом водорода просто водородом – всё равно что яблоко называть фруктами. Именно – не фруктом, а фруктами.
Также, встречая слово «водород», нужно самим задаться вопросом –
о каком водороде идёт речь – о молекуле, атоме или элементе.
Иначе понимание текста может быть ошибочным.
Теперь увеличим таблицу, добавив элементы и примеры веществ из их атомов.
А ещё – заряд ядра, который всегда равен числу протонов, так как ими и создаётся, а заряд одного протона равен единице.
Таблица «Первые 10 элементов»:
Число протонов
в атоме этого типа Заряд
ядра
атома Номер
элемента Число электронов
в атомах элемента Названия
элементов Символ
элемента
или его атома Вещества
из
атомов
элемента
Один +1 №1 (первый) 1 Элемент
Водород Н Молекула из двух атомов водорода
Н2
Два +2 №2 (второй) 2 Элемент
Гелий Не Атом гелия Не
Три +3 №3 (третий) 3 Элемент
Литий Li Атом лития
Li
Четыре +4 №4 (четвёртый) 4 Элемент
Бериллий Ве Атом
бериллия
Пять +5 №5 (пятый) 5 Элемент
Бор В Атом
бора
Шесть +6 №6 6 Элемент
Углерод С Атом углерода
С
Семь +7 №7 7 Элемент
Азот N Молекула из двух атомов азота
N2
Восемь +8 №8 8 Элемент
кислород O Молекула из двух атомов кислорода
О2
Девять +9 №9 9 Элемент
Фтор F Молекула из двух атомов фтора
F2
Десять +10 №10 10 Элемент
Неон Ne Атомы неона
11 +11 №11 11 Элемент
Натрий Na Атомы
натрия
Сотня химических элементов расставлены в специальной таблице,
которую называют периодической системой химических элементов Менделеева
или просто таблицей Менделеева (ТМ).
О ней см. отдельный файл.
Чем отличаются друг от друга атомы различных химических.
1. Чем отличаются друг от друга атомы различных химических элементов?
2. Что является главной характеристикой данного химического элемента?
3. Какие частицы входят в состав ядра?
4. Каково строение атомов водорода, гелия и лития?
5. Как образуются положительные и отрицательные ионы?
Ответы:
1. Они отличаются количеством электронов, протонов и нейтронов.
2. Главной характеристикой данного химического элемента является заряд ядра.
3. В состав ядра входят протоны и нейтроны.
4. Атом водорода (Н) содержит один электрон и один протон в ядре. Атом гелия (Не) содержит два электрона и два протона и два нейтрона в ядре. Атом лития (Li) содержит три электрона и три протона и три нейтрона в ядре.
5. Положительные ионы образуются из нейтральных атомов, если они теряют электроны. Отрицательные ионы образуются из нейтральных атомов, если они приобретают лишние электроны.
Чем отличаются друг от друга атомы разных химических элементов
Атомы различных химических элементов отличаются:
— количеством протонов в ядре;
— количеством электронов в электронной оболочке, окружающей ядро. В обычном состоянии
(не ионизированном) число электронов равно числу протонов в ядре.
Атомы одного химического элемента могут иметь несколько разновидностей (изотопов), отличающихся только числом нейтронов в атомном ядре. Изотопы имеют похожие физико-химические свойства.
Чем отличаются атомы химических элементов. Чем отличаются атомы? Атомы различных элементов
Атом представляет собой набор протонов, нейтронов и электронов. Один изолированный атом в нейтральном состоянии имеет некоторое количество протонов, такое же количество электронов и некоторое число нейтронов (примерно столько же, сколько протонов для более легких элементов, что примерно на 50% больше, для более тяжелых элементов). Число нейтронов или протонов в атоме изменяется только в результате радиоактивных процессов или очень высокоэнергетических взаимодействий, таких как вы получаете в ускорителях частиц. И я имею в виду действительно высокая энергия: даже если вы думаете о раздувании палочек динамита, это не достаточно энергии, чтобы начать возиться с протонами и нейтронами. Химия происходит, когда атомы объединяются и обмениваются электронами или дают электроны друг другу. Химические реакции происходят все время, и многие из них не нуждаются в большой энергии: перемещение электронов с атома на атом часто очень просто.
Итак, химия атома зависит от числа электронов, а число электронов в изолированном атоме напрямую зависит от числа протонов. Электроны настолько легко добавлять и удалять из атомов (просто натереть воздушный шар на волосы: статическое электричество — это то, что вы переводили электроны между вашими волосами и воздушным шаром), поэтому мы классифицируем атомы в соответствии с количеством протонов в них. Нейтроны не так актуальны: я расскажу о них в конце.
Таким образом, элемент атома определяется числом протонов. Все атомы водорода имеют один протон, и все атомы с одним протоном являются водородом. Два протона — это гелий, три — литий, семнадцать — хлор, 79 — золото и т. Д. Чистый образец элемента содержит только атомы такого типа: например, чистый образец железа содержит только атомы с 26 протонами. С другой стороны, вода не является элементом: молекула воды состоит из двух атомов водорода (по одному протону), разделяющих электроны с атомом кислорода (восемь протонов).
Теперь, что значит утверждать, что элемент «нельзя разбить на более простую форму» и почему атомы не являются «более простой формой»? Ну, они не более простая форма, потому что атом железа — железо: это та же форма, что не проще. Подумайте об этом так. Если я дам вам кусок чистого железа, все, что вы можете сделать, это разбить его на более мелкие куски железа или сделать его более сложным веществом, например, разрешив ему ржавчину. — ржавчина образована из железа и кислорода. Самый маленький возможный кусок железа, который вы могли бы сделать, — это единственный атом железа, но это все еще просто невероятно крошечный кусок железа. Если бы вы хотели сломать кусок железа за пределы отдельных атомов железа, вам нужно будет использовать ядерный реактор или ускоритель частиц или что-то в этом роде, а затем, наконец, вы сможете получить то, что не было железом, потому что вы бы изменили количество протонов в атомах.
Давайте сравним это с водой. Если я дам вам ведро с чистой водой, то, подобно куску железа, вы можете разделить его на более мелкие и мелкие образцы, в конечном итоге получив единственную молекулу воды. Но вы можете сделать что-то еще: если вы пропускаете электричество через воду, он расщепляется на чистый водород и чистый кислород. Это «более простые» вещества, потому что каждый состоит из атомов только одного элемента, тогда как вода имеет атомы двух элементов.
Что относительно нейтронов? Ну, с точки зрения химии, они не делают много, а атомы с таким же числом протонов, но с различным числом нейтронов, гораздо более похожи (они имеют, по существу, одну и ту же химию, например), чем атомы, имеющие одинаковые число нейтронов, но различное количество протонов. Гораздо более целесообразно классифицировать по числу протонов, поскольку это определяет количество электронов и определяет химию.
Предположим, вы попытались классифицировать атомы в соответствии с количеством нейтронов.Наилучшим образом, большинство атомов аргона (18 протонов) имеют 22 нейтрона, но некоторые атомы хлора (17 протонов) и приличная доля атомов калия (19 протонов) также имеют 22 нейтрона. Как вы, наверное, знаете, аргон, хлор и калий абсолютно ничем не похожи друг на друга. С другой стороны, атомы калия с 22 нейтронами ведут себя почти одинаково с наиболее распространенным видом атомов калия, которые имеют 21 нейтрон.
О том, что все вещества состоят из частиц, знали еще древние греки. Около 420 г. до н. э. философ Демокрит выдвинул предположение, что материя состоит из крошечных, неделимых частиц, которые назвали атомами. Все вещества состоят из атомов и молекул. И атом, и молекулу считали вначале не делимыми, и только впоследствии было доказано, что это не так. Чем атом отличается от молекулы.
Атомы – это мельчайшие частицы, из которых состоит вещество.
Молекулы – это также элементарные частицы, из которых состоит любое вещество.
Сравнение атома и молекулы
В чем же разница между атомом и молекулой?
Атом является элементарной частицей вещества. Он имеет свою массу и размер и отвечает за свойства этого вещества, как химического элемента. Атом состоит из ядра и электронов, которые движутся по своим орбитам вокруг ядра. Именно строением атома обуславливаются химические свойства вещества. Атомы не встречаются в свободном состоянии. Они связываются друг с другом и образуют молекулы, благодаря электрическим зарядам частиц, из которых они состоят.
Молекула – это то, из чего состоит вещество. В состав молекул могут входить два и более атомов, которые между собой связаны межатомными связями. Более точно можно сказать так, что молекула состоит из атомных ядер и внутренних электронов, которые движутся по своим орбитам, а также внешних валентных электронов. В разных молекулах находится разное количество атомов определенного вида и разного количества. Молекула имеет сложную архитектурную постройку, где у каждого атома свое место и свои вполне определенные соседи. Свойства молекулы определяется тем, сколько в ней атомов. На эти свойства влияет порядок и конфигурация соединения атомов. Атомная постройка, которая образует молекулу, может быть жесткой, но не во всех случаях. Каждый атом находится в непрерывном движении, он колеблется около своего положения равновесия. При этом свободная молекула в процессе ее теплового движения имеет различные конфигурации. Молекула электрически является нейтральной частицей. Она является наименьшей частицей вещества, которая обладает его химическими свойствами. В случае одноатомных молекул таких, как инертные газы, свойства молекулы и атома совпадают. Атомы в молекуле объединены химическими связями. Такая связь может создаваться одной или несколькими парами электронов, которыми сообща владеют два атома. Молекула может существовать самостоятельно.
Чем атом отличается от молекулы
Атомы образуют молекулу. В состав атома входят ядро и электроны, которые движутся по своим орбитам вокруг ядра.
Молекулы состоят из атомов.
Атом имеет электрический заряд, а молекула нейтральна.
Только молекула может существовать самостоятельно.
В переводе «атом» означает неделимый. Назван он так потому, что долгое время его считали наименьшей частью вещества. Но дальнейшее развитие науки показало, что это не так. Итак, давайте разберемся, из чего состоит атом и чем отличаются атомы различных элементов.
Строение атома
На сегодняшний день науке известно 126 видов химических элементов. Общий план строения их атомов одинаков. Каждый из них имеет ядро, состоящее из протонов и нейтронов, вокруг которого вращаются электроны. Электроны — это негативно заряженные частицы. При их вращении вокруг ядра образуется электронное облако.
Протоны — это позитивно заряженные частицы. В состоянии покоя в атоме содержится одинаковое количество протонов и электронов, поэтому такой химический элемент не имеет электрического заряда. Однако, в процессе реакций он может отдавать электрон другим элементам, превращаясь в позитивно заряженную частицу, или забирать их, становясь отрицательно заряженной частицей. Нейтроны никакого заряда не несут, но влияют на массу элемента. Для протонов и нейтронов придумано объединяющее название — нуклоны.
Атомы различных элементов
Атомы различных элементов отличаются друг от друга количеством протонов в ядре. Количество электронов может меняться, а протонов — никогда. Сколько протонов содержится в ядре, можно узнать по порядковому номеру элемента в периодической системе Менделеева. У водорода (№1) в состоянии покоя 1 электрон и 1 протон, у лития 
(№3) — 3 электрона и 3 протона, у углерода (№6) — 6 электронов и 6 протонов.
Поскольку количество протонов у различных атомов разное, массы у них тоже отличаются. Масса элемента в основном формируется протонами и нейтронами, ведь вес электронов ничтожно мал. Но даже у атомов одного и того же элемента вес может отличаться из-за разного количества нейтронов в ядре. Атомы, у которых количество нейтронов отличается от количества протонов, называют изотопами. Например, в природе существуют атомы углерода С12 (6 протонов и 6 нейтронов), С13 (6 протонов и 7 нейтронов) и другие разновидности с содержанием нейтронов от 2 до 16.
Внимание, только СЕГОДНЯ!
ДРУГОЕ
Иностранное слово «альфа» прочно прижилось в русском языке и встречается в самых разных сочетаниях. О том,…
Безусловно, каждый из нас в самом общем смысле хорошо представляет, что такое элемент. Элемент — это составная часть…
Слово «ядро» означает сердцевину чего-либо, имеющую форму шара. Однако значения у данного понятия могут быть разными, в…
Каждый из нас хоть раз, но любовался прекрасным ночным небом, усыпанным множеством звёзд. Не задумывались ли вы о том,…
Определение большого адронного коллайдера звучит так: БАК является ускорителем заряженных частиц, и создан он с целью…
Электрон — это элементарная частица, которая имеет отрицательный электрический заряд. Он равен -1. Электрон входит в…
Существует невидимая сила, которая протекает внутри биологических объектов и неживой среды. Эта сила называется…
Не так много людей хорошо разбираются в различных терминах, теориях и законах физики и химии. А некоторые, может быть,…
Реакции между разного рода химическими веществами и элементами являются одним из главных предметов изучения в химии.…
Понятие вещества изучается сразу несколькими науками. Вопрос о том, какие есть вещества, мы разберём с двух точек…
На уроках химии в школе учат решать различные задачи, популярными среди которых являются задачи на вычисление…
Электрический заряд – физическая величина, которая определяет способность тела принимать участие в электромагнитных…
Степень окисления – это условный заряд атома в молекуле, он получает атом в результате полного принятия электронов, его…
Атом и ион – элементарные частицы химических элементов. Эти частицы являются носителями свойств элементов. Отличаются они зарядами: атом нейтрален, а ион бывает положительно или отрицательно заряженным.
Определение
Атом – электрически нейтральная микроскопическая частица химического элемента, определяющая его свойства. Центр атома – положительно заряженное ядро, окруженное электронным облаком, по орбиталям которого движутся электроны. Атомы, присоединяя или отдавая электроны, превращаются в ионы.
Ионы – микроскопические электрически заряженные, одноатомные или многоатомные и химически активные частицы. Они обладают положительным (катионы) или отрицательным (анионы) зарядом. Ионы образуются из атомов или групп атомов, приобретающих электроны или, наоборот, теряющих их.
Ионы – самостоятельные частицы, встречающиеся в любых агрегатных состояниях. Они есть в газах (в атмосфере), в кристаллах, в жидкостях (и растворах, и расплавах) и в плазме (межзвездном пространстве.)
Ионы в химических реакциях способны взаимодействовать между собой, с молекулами и атомами. В растворах эти активные частицы образуются в процессе электролитической диссоциации и определяют свойства электролитов.
Сравнение
Атом всегда электрически нейтрален, ион, напротив, заряженная частица. У атомов внешние энергетические уровни, как правило, не завершены (исключением является группа благородных газов). У ионов же внешние уровни завершены.
Ион в противоположность атому не способен обладать свойствами простого вещества. Например, металлический калий вступает в бурную реакцию с водой, продуктами которой становится водород и щелочь. А ионы калия, имеющиеся в составе солей калия, не обладают подобными свойствами. Хлор – желто-зеленый ядовитый газ, а его ионы не ядовиты и бесцветны.
Цвет меди – красный, а ее ионы в растворах приобретают голубую окраску. Кристаллы йода – серые, пары – фиолетовые, спиртовой раствор – красно-бурого цвета, в смеси с крахмалом он дает синее окрашивание. Ионы йода не могут изменить окраску крахмала, они бесцветны.
Выводы сайт
- Атомы и ионы одного химического элемента имеют разное количество электронов.
- Заряд атомов равен нолю, у ионов он может быть положительным или отрицательным.
- Ионы и атомы обладают различными окислительно-восстановительными свойствами.
Чем отличаются понятия «атом» и «молекула»? и получил лучший ответ
Ответ от Sunrise[эксперт]
атом меньше, в одной молекуле может быть несколько атомов (пример — 2 атома водорода и один атом кислорода= молекула воды)
Ответ от Диана Мамина [гуру]
Молекула состоит из атомов.
Ответ от НЕТ [гуру]
Кроме общих мест, ещё и родом.
Ответ от Воздушная [новичек]
атом, это электронейтральная система взаимодействубщих элементов, состоящая из ядра и электронов. , а молекула — это соединение, состоящее из 2х или более атомов
Ответ от Durchlaucht Furst [гуру]
А́том (др. -греч. ἄτομος — неделимый) — наименьшая часть химического элемента, являющаяся носителем его свойств. Атом состоит из атомного ядра и окружающего его электронного облака. Ядро атома состоит из положительно заряженных протонов и электрически нейтральных нейтронов, а окружающее его облако состоит из отрицательно заряженных электронов. Если число протонов в ядре совпадает с числом электронов, то атом в целом оказывается электрически нейтральным. В противном случае он обладает некоторым положительным или отрицательным зарядом и называется ионом. Атомы классифицируются по количеству протонов и нейтронов в ядре: количество протонов определяет принадлежность атома некоторому химическому элементу, а число нейтронов — изотопу этого элемента.
Атомы различного вида в различных количествах, связанные межатомными связями, образуют молекулы.
Понятие об атоме как о наименьшей неделимой части материи было впервые сформулировано древнеиндийскими и древнегреческими философами (см. : атомизм). В XVII и XVIII веках химикам удалось экспериментально подтвердить эту идею, показав, что некоторые вещества не могут быть подвергнуты дальнейшему расщеплению на составляющие элементы с помощью химических методов. Однако в конце XIX — начале XX века физиками были открыты субатомные частицы и составная структура атома, и стало ясно, что атом в действительности не является «неделимым».
Моле́кула (новолатинское molecula, уменьшительное от лат. moles — масса) — наименьшая частица вещества, несущая его химические свойства.
Молекула состоит из двух или более атомов, характеризуется количеством входящих в неё атомных ядер и электронов, а также определённой структурой.
Обычно подразумевается, что молекулы нейтральны (не несут электрических зарядов) и не несут неспаренных электронов (все валентности насыщены) ; заряженные молекулы называют ионами, молекулы с мультиплетностью, отличной от единицы (т. е. с неспаренными электронами и ненасыщенными валентностями) — радикалами.
Молекулы, образованные сотнями или тысячами атомов, называются макромолекулами. Особенности строения молекул определяют физические свойства вещества, состоящего из этих молекул.
Ответ от Мариям Абдулла [новичек]
еще у атомов электрический заряд, тогда как молекула нейтральна
Ответ от Мурват Казымов [новичек]
атом это то из чего состоит молекула