Самое основное, что нужно знать для более глубокого понимания химии и биологии - это конечно строение атома, химические элементы и умение работать с Великой и Ужасной таблицей Менделеева! Об этом и поговорим.
Строение атома
Все состоит из атомов - это легко. Атомы тоже из чего состоят - это тоже легко, всего 3 элемента - протоны, нейтроны и электроны. Чтобы эти 3 маленькие частички не потерялись в огромном пространстве нашего мира, они имеют полярные заряды, которые и держат их вместе (протон - положительно заряжен, электрон - отрицательно, нейтрон - в соответсвии с названием не имеет заряда.)
Атом состоит из 2-х частей - ядра (протоны и нейтроны) и электронной оболочки (электроны). Самая главная часть атома - это протоны. Их количество в ядре атома определяет элемент, все остальное (электроны, нейтроны) могут различаться и это все еще будет тот же элемент.
Если количество протонов и электронов совпадает - это будет нейтральный атом (без заряда), так как одинаковое количество положительно заряженных протонов притягивает одинаковое количество отрицательно заряженных электронов.
Электронные оболочки
Хоть электроны совершенно непредсказуемы, кое что про их движение вокруг ядра мы знаем. Они образовывают вокруг ядра электронные слои или оболочки. На каждом электроны обладают разной энергией и на каждом их количество различается.
На первом уровне (самом ближнем к ядру) может находиться максимум 2 электрона, на втором уровне - 8, на третьем - 18 и так далее. Это вычисляется по формуле 2 * номер уровня в квадрате. Например, у углерода (С) - 6 электронов. 2 находятся на первом уровне и 4 на втором.
Химические элементы не очень любят, когда у них не полностью заполненные энергетические уровни, поэтому они будут пытаться либо отдать, либо забрать необходимое количество электронов. Об этом поговорим в следующих статьях.
Таблица Менделеева
На самом деле - это просто гениально. До сих пор не могу понять, как до этого мог додуматься всего лишь один человек! Еще и во сне!
Итак, мы помним, что химический элемент определяет количество протонов в ядре. Их количество можно узнать по номеру ячейки. Всего у нас 118 ячеек в таблице - т.е 118 химических элементов. Номер так же показывает нам количество электронов (но оно может меняться и это будут изотопы определенного элемента)
Элементы в таблице расположены не просто в рандомном порядке, они упорядочены по группам, подгруппам и периодам - и это очень важная и полезная информация.
Количество энергетических уровней совпадает с номером периода (горизонтальная линия). Т.e все элементы в 3 периоде обладают только 3 энергетическими слоями, но с разным количеством электронов на них.
Номер группы (вертикальные столбцы) показывает количество электронов на внешнем уровне (самом далеком от ядра). Но таким образом точное число можно узнать толко в А(а) подгруппах, остальное уже сложнее и имеет больше нюансов.
Под элементом обычно написана относительная атомная масса - это сумма протонов и нейтронов элемента (в обозначениях она пишется сверху слева рядом с элементом). С помощью нее можно вычислять число нейтронов.
С помощью таблицы можно узнать электроотрицательность - способность атома притягивать к себе чужие электроны (чтобы заполнить внешние электронные оболочки). Это почти тоже самое что неметалические свойства. Электроотрицательность увеличивается с лева на право, т.е в правой части таблицы у атомов на внешних слоях много электронов и, чтобы их до конца заполнить, атомам легче забрать у кого то парочку, чем отдать. Обратное происходит на левой стороне, там у атомов мало электронов на внешних уровнях и им удобно их отдавать.
Но! Самая последняя правая группа - благородные газы. У них полностью заполнены внешние уровни, так что они счастливы и им никто не нужен.