Резерфорд и Бор своими исследованиями доказали, что атом имеет сложное строение.
Атом - это электронейтральная неделимая частица, состоящая из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов, движущихся вокруг ядра.
Ядро состоит из нуклонов: протонов и нейтронов.
Протон - это положительно заряженная частица, масса которой равна 1. Число протонов равно числу электронов, равно заряду ядра и равно порядковому номеру элемента.
Нейтрон - это элементарная нейтральная частица, масса которой равна 1. Число нейтронов равно разности атомной массы и порядкового номера элемента.
Масса всего атома содержится в ядре. Оно намного меньше атома. Протоны и нейтроны держатся в ядре за счет ядерных сил (самых сильных сил в природе). При разрушении этой связи будет происходить большой выплеск энергии или излучения (используется в энергетике, вооружении и т.д.).
Электрон - это отрицательно заряженная частица с массой стремящейся к 0 (1/1837). Электроны вращаются вокруг ядра и не разлетаются за счет сил электростатического притяжения.
Орбиталь - это область вокруг ядра атома, где вероятность прибывания электрона равна 90-95%.
Изотопы - это вещества у которых одинаковый заряд ядра атома (число протонов) и разное массовое число (разное число нейтронов).
Изобары - это атомы разных элементов, имеющие одинаковое массовое число (одинаковое число нейтронов) и разные заряды ядра (разное число протонов).
Массовое число атома А - это число нуклонов в ядре атома или сумма протонов и нейтронов.
Ядерные силы - это превращение одних элементов в другие или их изотопы с поглощением или выделением элементарных частиц : протонов, нейтронов, электронов, бета лучей или альфа лучей.
Состояние электрона описывают 4 квантовых числа:
1. Главное квантовое число n - оно совпадает с номером периода и определяет заряд электрона на энергетическом уровне и размер орбитали.
Энергетический уровень - ему соответствуют орбитали и электроны с одинаковым значением главного квантового числа.
2. Орбитальное квантовое число L - оно определяет заряд электрона на энергетическом подуровне и форму электронного облака (орбитали).
n=1, L=0 (s)
n=2, L=1 (p)
n=3, L=2 (d)
n=4, L=3 (f)
и т.д.
3. Магнитное квантовое число m1 - характеризует ориентацию электронного облака в пространстве.
L=0, m1=0
L=1, m1= -1; 0; +1
L=2, m1= -2; -1; 0; +1; +2
L=3, m1= -3; -2; -1; 0; +1; +2; +3
и т.д.
4. Спиновое квантовое значение ms - позволяет различать электроны, занимающие одну и ту жу орбиталь. Оно равно либо + 1/2, либо +- 1/2.
Принципы заполнения электронных облаков:
1. Принцин наименьшей энергии - сначала будут заполнятся орбитали с меньшей энергией и меньшим значением квантового числа.
- Первое правило Клечковского: сначала заполняются подуровни, у которых сумма главного квантового числа и орбитального квантового числа меньше
- Второе правило Клечковского: если суммы главного и орбитального квантовых чисел равны, то сначала будет заполнятся орбиталь с меньшим значением главного квантового числа
2. Принцип Паули - на каждой орбитали может находится не более двух электронов. (В атоме не может быть 2 электронов совподающих по всем 4 квантовым числам).
3. Правило Гунда (Хунда) - каждый электрон стремится иметь максимальный спин. Сначала подуровни заполняются по 1 электрону с одинаковыми спинами, а потом по второму кругу будут распределятся электроны с противоположным зарядом.