Мнение о том, что все тела состоят из мельчайших, невидимых, вечно движущихся частиц – атомов, выразил древнегреческий философ Демокрит 2500 лет назад. Однако доказать это экспериментально он не мог. Учение об атомах и молекулах разработал в середине XVIII века русский ученый Михаил Васильевич Ломоносов.
От древних мыслителей в химию перешло помимо слова «атом» слово «элемент», что означает «составная часть». Философы старой Греции считали, что все вещества построены из четырех частей, взятых в разных пропорциях. Это земля, воздух, огонь и вода. В XVII веке английский ученый Роберт Бойль опроверг учение о четырех элементах. В древности люди были знакомы с 11 химическими элементами. Начиная с XVII века количество известных элементов быстро растет. В настоящее время их известно 112. В течение 1998-2000 годов ученые добыли элементы с порядковыми номерами 114, 116, 118.
Периодическая система элементов Д.И. Менделеева
В химии, как и в каждой науке, систематизация фактического материала существенно помогает его исследованию. Можно сказать, что современная химия начинает свою подлинную историю с открытием периодического закона химических элементов, принадлежащего великому русскому учёному Д. И. Менделееву. Этот закон и его графическое отображение – периодическая система частей – база исследования химических частей.
Все богатство окружающего мира вызвано тем, что отдельные атомы способны связываться друг с другом и образовывать простые вещества и входить в состав сложных веществ. Как из небольшого количества букв образуется множество слов, так из небольшого количества атомов образуются миллионы различных веществ. Атомы в обычных условиях не могут долго существовать в одиночку (за исключением элементов инертных газов). Они сочетаются с такими же или иными атомами и образуют множество разнообразных веществ. Все разнообразие веществ определяется тем, в каком соотношении и каким образом атомы соединяются друг с другом.
Для обозначения вида атомов с определенным зарядом ядра и массовым числом используют термин – нуклид. Ядро (латинское «nucleus» — «ядро»). – нуклид.
Почему относительная атомная масса элемента не целое, а дробное число?
Исследования показали, что в природе существуют атомы одного и того же элемента с разной массой, потому что содержат одинаковое число протонов, но разное число нейтронов.
Во время химических реакций ядро атома не изменяется. Изменения претерпевают электронные оболочки атомов, особенностями строения которых объясняются свойства химических элементов.
Радиус атома – важная его характеристика. Чем больше атомный радиус, тем слабее удерживаются внешние электроны. И наоборот, с уменьшением атомного радиуса электроны сильнее притягиваются к ядру.
Учение о строении атома раскрыло глубочайшее физическое содержание порядкового номера элемента, номера группы, номера периода и периодического закона в целом.
Как отмечалось, главной характеристикой атома является заряд его ядра. Заряд ядра определяет число протонов в ядре, число электронов в электронной оболочке атома, его строение, а отсюда – все свойства элемента и его место в периодической системе. Заряд ядра численно совпадает с порядковым номером элемента.
Если на внешнем энергетическом уровне содержится максимально возможное для этого уровня количество электронов, то он называется завершенным и наиболее стабильным. Атомы инертных элементов (He, Ne, Ar, Kr, Xe) имеют завершенные энергетические уровни и поэтому в обычных условиях не вступают в химические реакции (за исключением Ксенона). У атомов всех остальных элементов внешние энергетические уровни незавершенны. В атомах металлических элементов на последнем энергетическом уровне содержится от 1 до 3 электронов. Эти элементы легко отдают электроны внешнего уровня, которые слабо связаны с ядром.
Останні коментарі