Давайте сделаем наш первый шаг к ЕГЭ по химии! Начало начал — это АТОМ, атомы составляют простые и сложные молекулы, а молекулы уже в свою очередь участвуют в химических реакциях, которые являются главным предметом в нашем изучении химии.
Атом состоит из ядра и электронов (ē) вокруг него – представляем сливу и внутри нее косточку, которая и есть ядро. Ядро в свою очередь состоит из двух типов частиц – протоны (р⁺) и нейтроны (n⁰).
Итого, наш атом состоит из электронов, протонов и нейтронов. Это элементарные частицы – другими словами неделимые. Для удобства восприятия будем представлять себе их как маленькие шарики.
Электроны можно оторвать от атома или добавить, и это сделать не очень сложно, а вот представьте, как сложно разрушить ядро – косточку – и поменять число протонов/нейтронов в нем! Эти два процесса называются реакциями, но первый тип, с изменением числа электронов, будет называться химической реакцией, а второй тип, с изменением числа протонов или нейтронов – ядерной реакцией.
Мы будем изучать химические реакции, и поэтому нам важно разобраться именно в электронном строении, иначе говоря, как наши электроны располагаются вокруг ядра!
Химия – это наука эксперимента, и каждое теоретическое открытие необходимо подтверждать экспериментально, поэтому то, что мы будем сейчас изучать подтверждали не только теорией, но и реальными экспериментами.
Для начала, научимся считать наши частицы – электроны, протоны, нейтроны – в атомах.
1. Как определить число электронов в атоме?
Число электронов равняется порядковому номеру элемента (порядковый номер элемента – это целое число в ячейке элемента в периодической таблице). Например, литий Li – его порядковый номер 3, значит в атоме лития 3 электрона. Или еще, железо Fe – его порядковый номер 26, значит в атоме железа 26 электронов.
2. Как определить число протонов в атоме?
Число протонов так же, как и число электронов, равняется порядковому номеру элемента (порядковый номер элемента – это целое число в ячейке элемента в периодической таблице). Например, литий Li – его порядковый номер 3, значит в атоме лития 3 протона, и так же 3 электрона. Или еще, железо Fe – его порядковый номер 26, значит в атоме железа 26 протонов, а также 26 электронов.
3. Как определить число нейтронов в атоме?
Масса атома сосредоточена в основном в массе ядра, т. к. масса электронов по сравнению с протонами и нейтронами, которые составляют ядро, очень мала. И при расчете атомной массы считаем, что она состоит из массы ядра, а значит их тех частиц, которые входят в его состав — это протоны и нейтроны. Значит атомную массу Ar можем найти по формуле Ar = р⁺ + n⁰, где р⁺ — это число протонов, n⁰- число нейтронов. Атомная масса — это известная величина для всех элементов, и мы ее можем найти в периодической таблице (это нецелое число в ячейке элемента, которое для ЕГЭ мы округляем до целого числа). И вот уже из атомной массы мы сможем найти нейтроны n⁰ = Ar - р⁺. Например, литий Li, его атомная масса 6,94, округляем до 7, число его протонов равняется порядковому номеру 3, и теперь можем посчитать нейтроны n⁰ = 7-3 =4, итого у лития в ядре атома 4 нейтрона. Или еще железо Fe, его атомная масса 55,85, округляем до 56, число его протонов равняется порядковому номеру 26, и теперь можем посчитать нейтроны n⁰ = 56-26 =30, итого у железа в ядре его атома 30 нейтронов.
А теперь попробуйте сами, используя периодическую таблицу химических элементов, рассчитать число электронов, протонов и нейтронов в следующих атомах: хром (Cr), бор (B), натрий (Na), кислород (О), неон (Ne), фосфор (P), медь (Cu).
Удачи!
