Суммарное количество частиц из которых состоит атом

Суммарное количество частиц из которых состоит атом

Відповідь:

Пояснення:

Название вещества, которое состоит из данного вида атомов- титан

В центре атома находится- -ядро. В состав ядра входят 22 заряженные протоны и 26 нейтроны, не имеющие заряда.

Суммарное количество частиц, из которых состоит атом, равно 22 протона, 22 электрона и 26 нейтронов

Название вещества, которое состоит из данного вида атомов- алюминий

В центре атома находится- ядро. В состав ядра входят 13 заряженные протоны и 14 нейтронов не имеющие заряда.

Суммарное количество частиц, из которых состоит атом, равно 13 протонов, 13 электронов и 14 нейтронов

Атомы и молекулы: что о них известно

С древних времен люди стремились изучить природу вещей, которые их окружали. Постепенно пришли к мысли о том, что все вокруг состоит из мельчайших частиц.

По мере развития науки появилось понятие об атомах и молекулах. Эти частички чрезвычайно малы, и невооруженным глазом их не разглядеть. Любое крошечное количество вещества, например, пылинка, содержит невероятно большое количество атомов и молекул.

Что же такое атом? Так называют мельчайшую химически неделимую частицу вещества, а также наименьшую часть химического элемента, которая отражает его свойства. Атомы очень маленькие: их размеры находятся в диапазоне от 1 до 5 ангстрем (обозначается — Å.). Один ангстрем — это 10⁻¹⁰ м.

Когда атомы только открыли, их считали самыми маленькими из возможных частиц. Но сегодня нам известна их внутренняя структура:

• В центре каждого атома есть ядро с определенной массой. В нем находятся положительно заряженные протоны и нейтральные частицы нейтроны. Вместе их называют нуклоны.
• Пространство вокруг ядра заполняют частицы с отрицательными зарядами — электроны.

Например, в атоме гелия есть ядро с двумя протонами и двумя нейтронами, а вокруг него двигаются по своим орбитам два электрона.

Мир атомов: Freepick

Элементарные или субатомные частицы во всех атомах одинаковы, отличается только их количество:

1. Протоны — это частицы, которые имеют положительный электрический заряд. Условно его обозначают +1. Символ протона — p⁺.
2. Нейтроны — это частицы, которые не имеют электрического заряда. У нейтронов он равняется нулю. Символ нейтронов — n⁰.
3. Электроны — это частицы, которые имеют отрицательный электрический заряд. Условно его обозначают -1. Символ электронов — e, е⁻.

Ядра атомов заряжены положительно, так как в них находятся положительно заряженные протоны и нейтральные нейтроны. По величине заряд соответствует количеству протонов в ядре и равен порядковому номеру элемента в периодической системе.

Заряды протонов и электронов одинаковые по величине, но имеют противоположные знаки. В любом атоме число протонов и электронов равно. Поэтому заряд ядра и суммарный заряд всех электронов также равны, но имеют противоположные знаки. Следовательно, атом — электронейтральная частица.

Каждый известный атом обозначен специальным символом — латинской буквой. Все они представлены в периодической системе Д. И. Менделеева.

На современном этапе развития науки ученые стремятся разрушить атом, чтобы получить еще более мелкие частички. Однако они очень неустойчивы, и добиться их долговременного существования пока не получается.

Что известно о молекулах

Атомы различным образом соединяются друг с другом. Как из букв алфавита составляются тысячи слов, так одни и те же атомы образуют молекулы большого количества разных веществ, которые видим в окружающем мире.

Молекулой называют наименьшую частицу вещества, которая определяет его свойства и способна к самостоятельному существованию. Каждая молекула строится из атомов, которые составляют ее массу:

• Вещество (например, сахар) можно размолоть до состояния пыли, но все равно каждая из крупинок будет включать огромное количество одинаковых молекул сахара и сохранит свойства, которыми обладает вещество.
• Даже если измельчить вещество до отдельных молекул (например, сахар растворить в воде), то вещество продолжит существовать и будет проявлять свои свойства (раствор будет сладким на вкус). Поэтому каждую самостоятельно существующую молекулу сахара можем называть веществом.
• Продолжая дробление, будем разрушать молекулы на атомы.
• Если же несколько атомов отделить, то разрушится вещество. Конечно, атомы не исчезнут, они станут частью других молекул, но сахар как вещество прекратит свое существование.

Таким образом, вещества не вечны, так как их молекулы не могут быть вечными. Однако их атомы практически вечны. В тех веществах и предметах, которые окружают нас сегодня, находятся атомы, которые существовали еще во времена динозавров, походов Александра Македонского и открытия Колумбом Америки.

Что такое молекулы: Freepick

Хоть молекулы и очень малы, их устройство определяют с помощью различных физических и химических методов. Чистые вещества состоят из молекул одного вида.

Если в физическом теле есть молекулы разных видов, то речь идет о смеси веществ. Когда в быту говорим о чистом воздухе, то называем так сложную смесь различных газообразных веществ. Химику придется серьезно поработать, чтобы выделить из нее отдельные чистые вещества.

Все вещества делят на простые и сложные:

• Молекулы простого вещества состоят из одинаковых атомов (азот, кислород, аргон, озон).
• Молекулы в сложном веществе составлены из атомов двух и более видов: углекислый газ, вода.

Часто физические тела состоят из молекул нескольких веществ. Их называют смесями. Важно не путать сложные вещества и смеси. Если в сложном веществе содержатся молекулы одного вида, то это не смесь.

Благодаря свойству атомов объединяться в разных вариациях количество веществ, как и видов молекул, бесконечно. Никто не сможет точно назвать число веществ, которые сегодня известны людям. Ориентировочно их количество исчисляется миллионами, а химики каждый день создают новые молекулы.

Таким образом все вещества, которые мы видим вокруг нас, состоят из молекул, а те, в свою очередь, построены из атомов. Ученым удалось исследовать мельчайшие частички — атомы — и подробно описать их структуру. Эти знания стали ключом к пониманию природы молекул и даже дали возможность создавать новые молекулы.

Узнавайте обо всем первыми

Подпишитесь и узнавайте о свежих новостях Казахстана, фото, видео и других эксклюзивах.

Суммарное количество частиц из которых состоит атом

Атом — частица вещества микроскопических размеров и массы, наименьшая часть химического элемента, являющаяся носителем его свойств.

Понадобилось чуть меньше 100 лет после принятия атомистической теории строения вещества, чтобы на границе следующих веков — XIX и XX — ученые сначала предположили, а затем доказали сложное строение атома. Оказалось, что атомы состоят из более мелких частиц. Английский физик Дж. Томсон впервые предложил модель атома, состоящего из заряженных частиц (1898 г.). Он практически открыл существование отрицательно заряженной частицы, присутствующей во всех веществах и названной затем электроном (от греч. electron — янтарь, как вещество, легко электризующееся при трении). В планетарной модели атома английского физика Э. Резерфорда (1911 г.) была впервые зафиксирована идея о существовании компактного положительно заряженного ядра, т.е. о концентрации массы и заряда в ничтожно малой части пространства внутри атома. Было установлено, что объем ядра примерно в 100 000 раз меньше объема всего атома.

В 1913 г. на основании экспериментальных результатов изучения Длин волн рентгеновского излучения различных металлов английский Ученый Г. Мозли высказал предположение о том, что основной характеристикой атома является заряд ядра, который увеличивается на единицу при переходе от одного элемента Периодической системы к следующему. К тому времени элементы располагались в Периодической системе в порядке увеличения атомных масс (в старой терминологии — атомных весов), в некоторых случаях элементу с меньшей атомной массой предшествовал элемент с большой атомной массой, в этих случаях порядок определялся сходством химических свойств. Г. Мозли предложил термин «атомный номер» (символ Z), который, как известно, равен числу протонов (от греч. proton — первый) в ядре, подведя, таким образом, теоретическую базу под систематизацию элементов в Периодической системе.

Экспериментально было установлено, что заряд протона равен заряду электрона по абсолютной величине. Поскольку атомы электронейтральны, стало ясно, что число протонов в атоме равно числу электронов. Масса электрона составляет приблизительно 1/1840 массы протона. Масса атома водорода совпадает с массой протона, однако массы многих легких атомов примерно в 2 раза больше суммарной массы содержащихся в них протонов. В связи с этим было сделано предположение о существовании электронейтральной частицы с массой, примерно равной массе протона. Она была открыта в 1932 г. английским физиком Д.Чедвиком и названа нейтроном (от греч. neut-гит — ни то, ни другое). Параметры фундаментальных частиц представлены в табл. 1.

Таблица 1. Абсолютные и относительные значения масс и зарядов частиц, из которых состоит атом

Частица	Масса, кг	Массовое число	Заряд, Кл	Относительный заряд
Протон	1,673·10 -27	1	+1,6·10 -19	+1
Нейтрон	1,675·10 -27	1	0	0
Электрон	0,911·10 -31	0	-1,6·10 -19	-1

Частицы, из которых состоит ядро, — протоны и нейтроны — называются нуклонами (от лат. nucleus — ядро). Массу атомов составляют в основном протоны и нейтроны, поэтому сумма числа протонов и нейтронов называется массовым числом.

Атомы, имеющие одинаковые массовые числа, но содержащие в ядре разное число протонов (изобары), являются атомами разных элементов. Например, атом с массовым числом 58, имеющий в ядре 27 протонов и 31 нейтрон, принадлежит кобальту, а атом с тем же массовым числом 58, имеющий в ядре 28 протонов и 30 нейтронов, принадлежит никелю.

Состояние электрона в атоме

Решение волнового уравнения Шредингера приводит к определению состояния электрона с помощью четырех квантовых чисел, два из которых были предложены еще до представлений о корпускулярно-волновом дуализме электрона.

Первое (главное) квантовое число (n) характеризует удаленность электрона от ядра, т. е. размер орбитали. Чем больше значение главного квантового числа, тем электрон в среднем находится все дальше от ядра и тем большим запасом энергии он обладает. Разница в энергии между орбиталями, отличающимися значениями главного квантового числа, убывает по мере возрастания n. Главное квантовое число характеризует энергетический уровень орбитали, оно может принимать значения целых положительных чисел от 1 до +∞. При n → ∞ электрон полностью преодолевает притяжение со стороны ядра и отрывается от атома, который превращается в положительно заряженный ион. Максимально возможное значение n для электронов невозбужденного атома данного элемента соответствует номеру периода, в котором находится этот элемент, например для водорода n = 1, для серы n = 3, для свинца n = 6.

Чем больше значение n, тем большее число электронов может находиться на данном энергетическом уровне. Емкость энергетического уровня вычисляют по формуле 2n 2 . Таким образом, на первом энергетическом уровне могут находиться максимально 2·1 2 = 2 электрона, на втором — 2·2 2 = 8 электронов, на третьем — 2·3 2 = 18 электронов, на четвертом — 2·4 2 = 32 электрона.

При значениях n > 1 наблюдается расщепление энергетического уровня на подуровни. Это означает, что электроны, находящиеся на одном энергетическом уровне, несколько отличаются по запасу энергии и, как следствие этого, различаются формами атомных орбиталей.

Второе (орбитальное, побочное) квантовое число может принимать значения целых чисел в диапазоне 0 < l < n — 1. Число орбиталей, находящихся на данном энергетическом подуровне, рассчитывают по формуле 2l + 1. Например, при n = 2 возможны два значения l: 0 и 1. На энергетическом подуровне при l = 0 находится только одна орбиталь: 2·0 + 1 = 1; на подуровне при l = 1 их будет три: 2·1 + 1 = 3. Число подуровней на данном энергетическом уровне равно главному квантовому числу этого уровня.

Для второго квантового числа наиболее распространенными являются не цифровые, а буквенные обозначения: l = 0 соответствует s-, l = 1 — p-,l = 2 — d-,l = 3 — f-подуровню. На d-подуровне находятся пять орбиталей, а на f-подуровне — семь. Электроны, находящиеся на соответствующих подуровнях, называют s-, p-, d-, f-электронами. Согласно квантово-механическим представлениям s-орбиталь имеет сферическую форму, p-орбиталь — гантелеобразную (объемной восьмерки), d-орбиталь — четырехлопастную (клеверного листа). Формы орбиталей представлены на рисунке ниже:

Третье (магнитное) квантовое число m характеризует взаимную пространственную ориентацию орбиталей в магнитном поле, возникающем в результате движения электронов по замкнутым орбиталям. Магнитное квантовое число принимает значения целых чисел, включая 0, в диапазоне —l < m < +l и показывает максимально возможное число орбиталей на каждом энергетическом подуровне. При l = 0 магнитное квантовое число может иметь только одно значение — m = 0, следовательно, существует только одна s-орбиталь. Сферическая s-орбиталь симметрична относительно ядра и не имеет определенного направления в трехмерной системе координат. Для l = 1 существуют три значения m (-1, 0, +1), т. е. три p-орбитали. Они различаются тем, что одна из них в трехмерной системе координат ориентирована вдоль оси x, другая — вдоль оси y и третья — вдоль оси z. Их часто называют соответственно p_x, p_y и p_z-орбитали.

Орбитальному квантовому числу l = 2 соответствуют пять d-орбиталей. Имея четыре лопасти, они ориентируются более сложным образом, различают d_xz, d_yz, d_xy, d_x²-y², d_z².

Три квантовых числа характеризуют атомные орбитали. четвертое квантовое число — только электрон.

Четвертое (спиновое) квантовое число s принимает два значения: s = +½ и s = -½ Следует отметить, что спиновое квантовое число никак не связано с каким-либо его перемещением в пространстве, в том числе и с «вращением вокруг собственной оси» (скорость такого вращения должна превышать скорость света в вакууме), хотя это и отражено в названии (от англ. spin — волчок, веретено, вращение). Электрон имеет собственное магнитное поле, которое может ориентироваться параллельно или антипараллельно относительно магнитного поля, создаваемого взаимодействием электрона с ядром. Два значения спинового квантового числа соответствуют двум возможным способам квантования собственного магнитного момента относительно приложенного магнитного поля. Спин электрона не может быть изменен иди уничтожен. Электроны с противоположными значениями квантовых чисел отталкиваются друг от друга, стремясь занять другую атомную орбиталь. Одна атомная орбиталь, таким образом, может быть занята максимально двумя электронами, но при условии, что они имеют разные значения спинового числа. При изображении электронных конфигураций электроны, имеющие противоположный спин, обозначаются противоположно направленными стрелками: ↑↓.

Суммарное количество частиц из которых состоит атом

Базовая модель атома и атомная теория

Все вещества состоят из частиц, называемых атомами . Атомы связываются друг с другом, образуя элементы, и содержат только один вид атома.

Атомы различных элементов образуют соединения, молекулы и объекты.

Атом — это строительный блок материи, который нельзя разбить на части с помощью каких-либо химических средств.

Ядерные реакции могут изменить атомы.

Три части атома — это протоны (положительно заряженные), нейтроны (нейтральный заряд) и электроны (отрицательно заряженные).

• Протоны и нейтроны образуют атомное ядро .

• Электроны притягиваются к протонам в ядре, но движутся так быстро, что падают к нему (орбите), а не прилипают к протонам.

Идентичность атома определяется его числом протонов. Это также называется его атомным номером.

Части Атома

Атомы состоят из трех частей:

• Протоны : протоны являются основой атомов. В то время как атом может получать или терять нейтроны и электроны, его идентичность связана с числом протонов. Символом числа протонов является заглавная буква Z.

• Нейтроны: число нейтронов в атоме обозначается буквой N. Атомная масса атома является суммой его протонов и нейтронов или Z + N. Сильная ядерная сила связывает протоны и нейтроны вместе, образуя ядро атом.

• Электроны: электроны намного меньше протонов или нейтронов и вращаются вокруг них.

Основные характеристики атомов:

• Атомы не могут быть разделены с помощью химических веществ. Они состоят из частей, которые включают протоны, нейтроны и электроны, но атом является основным химическим строительным материалом материи. Ядерные реакции, такие как радиоактивный распад и деление , могут разрушать атомы.

• Каждый электрон имеет отрицательный электрический заряд.

• Каждый протон имеет положительный электрический заряд. Заряд протона и электрона равен по величине, но противоположен по знаку. Электроны и протоны электрически притягиваются друг к другу. Как заряды (протоны и протоны, электроны и электроны) отталкиваются друг от друга.

• Каждый нейтрон электрически нейтрален; иными словами, нейтроны не имеют заряда и не притягиваются электрически ни к электронам, ни к протонам.

• Протоны и нейтроны имеют примерно одинаковые размеры и намного больше электронов. Масса протона по существу такая же, как у нейтрона.

• Масса протона в 1840 (!) раз больше массы электрона.

• Ядро атома содержит протоны и нейтроны. Ядро несет положительный электрический заряд.

Электроны движутся вне ядра; они организованы в оболочки, которые являются областью наиболее вероятного их местонахождения.

• Простые модели показывают, что электроны вращаются вокруг ядра по почти круговой орбите, подобно планетам, вращающимся вокруг звезды, но реальное поведение намного сложнее.

• Некоторые электронные оболочки напоминают сферы, но другие больше похожи на тупые колокольчики или другие формы.

• Технически, электрон может быть найден в любом месте в пределах атома, но проводит большую часть своего времени в области, описываемой орбиталью.

• Электроны также могут перемещаться между орбиталями.

Атомы очень маленькие. Средний размер атома составляет около 100 пикометров или одну десятитысячную часть метра.

• Почти вся масса атома находится в его ядре; почти весь объем атома занят электронами.

• Количество протонов (также известно как его атомный номер) определяет элемент.

• Изменение количества нейтронов приводит к образованию изотопов . Изменение числа электронов приводит к образованию ионов . Изотопы и ионы атома с постоянным числом протонов — это вариации одного элемента.

Частицы внутри атома связаны друг с другом мощными силами.

• В общем, электроны легче добавлять или удалять из атома, чем протон или нейтрон.

Химические реакции в основном включают атомы или группы атомов и взаимодействия между их электронами.