Discreența stărilor electronice într-un atom. DISCRETE (din discretul latin - împărțit, intermitent) schimbarea stării atomului prin salturi. Foarte importante au fost experimentele lui G. Frank și H. Hertz, care au arătat discretă, cuantificarea, energia unui electron într-un atom. Pe baza acestor experimente, a fost propus un model al structurii atomului, ținând cont de descoperirile de mai sus. Iată prevederile sale: 1. Un atom constă dintr-un nucleu și electroni. 2. Nucleul este încărcat pozitiv, iar electronii sunt negativi. 3. Miezul constă din protoni și neutroni. 4. Protonul este purtătorul unei încărcări elementare elementare, egal în valoare (1,6 × 10-19 celule), dar opus în semnul încărcării electronului. Neutronul nu are nicio taxă.
Suma numărului de protoni (Np) și neutroni (N) determină numărul de masă al atomului (A). 7. Electronii se rotesc in jurul nucleului. Numărul de electroni este egal cu numărul de protoni (atomul este neutru din punct de vedere electric). Proprietățile particulelor elementare care formează un atom Apartenența unui atom la un element este determinată de încărcarea nucleului său Z, adică numărul de protoni. În acest caz, numărul de neutroni și, în consecință, numărul de masă de atomi ai aceluiași element pot diferi. Astfel de atomi sunt numiți izotopi.
Izotopii sunt atomi cu aceeași încărcătură nucleară, dar au numere de masă diferite. Astfel, izotopii sunt atomi ai unui element, având o masă diferită. Fiecare izotop este caracterizat de două cantități: A (arătat la partea superioară din stânga semnului chimic) și N (prezentat mai jos la stânga semnului chimic) și marcat cu simbolul elementului corespunzător. De exemplu: izotopul de carbon 126C sau cuvintele "carbon-12" Această formă de înregistrare este extinsă la particulele elementare: electroni, neutroni 10n, proton 11p, neutrino 00vi. Izotopii sunt cunoscuți pentru toate elementele chimice: oxigenul are izotopi cu număr de masă de 16, 17, 18: 168 O, 178 O, 188 O. Izotopii argonului: 3618Ar, 3818Ar, 4018Ar; potasiu: 3919K, 4019K, 4119K. Masa atomică a unui element este egală cu valoarea medie a masei tuturor izotopilor săi naturali, luând în considerare prevalența lor. De exemplu, greutatea atomică medie a litiului natural care conține 92,48% 73Li și 7,52% 63Li este 6,94, etc. Masa atomică a elementelor, dată în sistemul periodic al lui Mendeleyev, este numărul mediu de masă al amestecurilor naturale de izotopi.
Împreună cu termenul "izotopi" se utilizează termenul "nuclid". Un atom de nuclid cu o valoare strict definită a numărului de masă, adică valoarea fixă a numărului de protoni și neutroni din nucleu. Nuclida radioactivă radiologică. De exemplu, nuclida 16O, radionuclida 14C, etc. Termenul "izotopi" ar trebui folosit numai pentru nuclidele stabile și radioactive ale unui singur element.
Reacțiile nucleare diferă de reacțiile chimice în care atomii de substanțe de reacție intră în combinații noi, formând produse de reacție, dar nucleele atomilor rămân neschimbate.
În reacțiile nucleare, protonii și neutronii sunt redistribuite în nucleele atomice și se formează noi elemente. Pentru unele elemente, atomii sunt instabili și se destramă spontan pentru a forma atomi mai ușori. Miezul este divizat, și protonilor săi și neutronii au format două noi nuclee și electroni de formă inițială atom două noi cochilii electronice de atomi.
Uneori decăderea unui atom constă în transformarea unui neutron într-un proton sau un proton într-un neutron. Această transformare este însoțită de formarea de particule noi care părăsesc atomul. Atomii se pot descompune spontan în două fragmente, sau nucleul unui atom poate emite un proton. Declinul spontan al unui atom se numește dezintegrare radioactivă. Dacă toți izotopii unui element chimic dat sunt radioactiv, atunci un astfel de element este numit radioactiv.
Emisiile de particule și eliberarea de energie sunt semne de radioactivitate. Degradarea substanțelor radioactive este însoțită de emisia de radiații, numită radiație a- (alfa), b- (beta) sau g- (gamma). Fiecare dintre ele ionizează atomii substanței prin care trece, iar a-radiația, în plus, este capabilă să provoace o strălucire a sulfurii de zinc. Puterea lor penetrantă este diferită: de exemplu, radiația g este capabilă să treacă un strat de aer cu câteva zeci de metri, radiația b este un ordin de mărime mai mică și radiația a este de numai câțiva centimetri.
Principalele tipuri de dezintegrare radioactivă sunt a-decay, b-decay, fisiune spontană a nucleelor atomice și dezintegrarea protonilor. Adesea, aceste tipuri de dezintegrare radioactivă sunt însoțite de emisia de raze g, adică de greu (cu o lungime scurtă de boi) radiații electromagnetice. Atunci când o dezintegrare a unui nucleu atomic emite doi protoni si doi neutroni din nucleul 42 nu este conectat atomi de heliu; acest lucru duce la o reducere a încărcăturii inițiale asupra miezului radioactiv 2, precum și numărul de masă de 4. Astfel, ca rezultat al descompunerii unui format atom element de mutat două locuri de la sursa elementului radioactiv la partea de sus a sistemului periodic. Abilitatea de b-degradare datorită faptului că concepte moderne de protoni și neutroni reprezintă două stări de aceeași particulă elementară - nucleonice (nucleu lat -. Nucleus). În anumite condiții (de exemplu, atunci când neutroni în exces în rezultatele nucleus în instabilitatea) unui neutron poate fi transformată într-un proton, în timp ce „dând naștere la“ electron: proton + ® neutron sau electroni ®p n + e Astfel, atunci când un b-dezintegrarea neutronului , care fac parte din nucleu, este transformat într-un proton; electronul rezultat scapă din nucleu, sarcina pozitivă a căreia crește cu una.
De asemenea, este posibil să se transforme un proton într-un neutron: un neutron proton® + pozitiv sau p® n + n +, unde n + este un pozitron - o particulă elementară cu o masă egală cu masa electronică, dar care poartă o sarcină electrică pozitivă; În termeni absoluți, încărcăturile unui electron și ale unui pozitron sunt aceleași.
În acest caz, unul dintre protonii care alcătuiesc nucleul se transformă într-un neutron, poziția care izvorăște iese din nucleu, iar sarcina nucleului scade cu unul. Acest tip de dezintegrare radioactivă se numește degradare a positronului b (sau b + decay), spre deosebire de decăderea electronică b considerată anterior (dezintegrarea b). Acest tip de dezintegrare radioactivă este observat în unele izotopi radioactivi produși artificial.
Schimbarea taxei asupra nucleului cu b-dezintegrare conduce la faptul că, ca urmare a b-putrezire format atom element mutat un loc de sursa elementului radioactiv la capătul sistemului periodic (în cazul b cariilor) sau la începutul (în cazul b + degradare) . Pentru a micșora sarcina nucleară pe rezultate unitare nu numai b + dezintegrare, dar, de asemenea, electronice, de captare, în care unul dintre electronii atomice ale învelișului de electroni este capturat de nucleu; această interacțiune electron cu unul dintre protoni conținute în nucleu conduce la formarea unui neutron: Electronic adesea preluat de la cel mai apropiat de stratul de bază K (.K-captare), sau mai puțin din straturile L-M.
Nucleul care se formează are o sarcină și un număr de masă mai mic decât cel inițial, în cazul emisiei unui proton și a două unități atunci când sunt emise doi protoni.
Elementele situate la sfârșitul sistemului periodic (după bismut) nu au izotopi stabili. Fiind expuși la decăderea radioactivă, ei se transformă în alte elemente.
Dacă elementul nou format este radioactiv, acesta se descompune, transformându-se într-un al treilea element și așa mai departe, până când se obțin atomii izotopului stabil. Un număr de elemente formate într-un mod similar unul de celălalt se numește o serie radioactivă. De exemplu, o serie de uraniu: izotopi ISOTOPES - o varietate de același element chimic, aproape de proprietățile lor fizico-chimice, dar având o masă atomică diferită.
Numele "izotopi" a fost propus în 1912 de radiochemistul englez Frederick Soddy, care la format din două cuvinte grecești: isos - același și topos - locul. Izotopii ocupă același loc în celula sistemului periodic al elementelor lui Mendeleev. Atomul oricărui element chimic constă într-un nucleu încărcat pozitiv și un nor de electroni încărcați negativ care îl înconjoară (vezi și ATOMA NUCLEI). Poziția unui element chimic în sistemul periodic Mendeleyev (numărul său ordinal) este determinată de sarcina nucleului atomilor săi.
Izotopii sunt, prin urmare, numite soiuri de același element chimic a cărui atomi au aceeași sarcină de nuclee (și, prin urmare, în mod substanțial aceleași semicocile de electroni), dar valori diferite ale greutatea nucleului. Conform expresiei figurative a lui F. Soddy, atomii izotopilor sunt aceiași "în afară", dar sunt diferiți "în interior". In 1932 a fost deschis cu neutroni - particula având nici o taxă pentru aproape în masă la masa de nuclee atomice ale hidrogenului - proton și modelul de nucleu proton-neutron creat. Ca rezultat, știința modernă a stabilit determinarea finală a izotopilor concepte: izotopi - sunt substanțe care sunt nucleele atomice constau dintr-un număr egal de protoni și diferă doar în numărul de neutroni din nucleu. Fiecare izotop poate fi desemnat set de caractere, în care X - simbolul elementului chimic Z - taxa a nucleelor atomului (număr de protoni), A - numărul de masă al izotopului (numărul total de nucleoni - protoni și neutroni din nucleu, A = Z + N). Deoarece încărcarea nucleului este asociată în mod unic cu simbolul elementului chimic, adesea abrevierea AX este folosită pentru abrevierea respectivă. tranziția de electroni între stări de electroni ca procese atomice de bază atom model în sine (excitație și ionizare) este ionizare neutru -educația pus. și negativă. ioni și electroni liberi de la atomi și molecule neutre din punct de vedere electric.
excitați atomi și molecule - tranziție cuantică a unui atom sau molecule dintr-o (de exemplu, la sol), nivel mai redus de energie la o mai mare asupra absorbției de fotoni (photoexcitation) sau prin coliziuni cu electroni și alte particule (impact excitație) .. Conform principiilor mecanicii cuantice, atomii și moleculele sunt stabile numai în anumite stări staționare, cărora li se dă răspunsul. valorile energiei.
Se numește statul cu cea mai mică energie. principal, restul-excitat.
Schimbarea energiei unui atom în tranziția de la o stare staționară la alta se datorează unei modificări a structurii coajă-lui de electroni
Trimiteți-le prietenilor: