В уроке 1 «Схема строения атомов» из курса «Химия для чайников» рассмотрим основы строение атома и состав атомного ядра; выясним, что такое атомная единица массы, порядковый номер атома и атомная масса элемента. Обязательно просмотрите основные понятия и определения к разделу «Атомы, молекулы и ионы», чтобы лучше воспринимать суть изложенного материала в данной главе.
Содержание
- Основы строения атома
- Состав ядра атома
- Атомная единица массы
- Порядковый номер атома и атомная масса элемента
Основы строения атома
Пока не будем говорить, кто и когда узнал о существовании атома, а сразу перейдем к основам его строения: Атом — это мельчайшая частица вещества, которая состоит из ядра (заряд «+»), окруженного электронами (заряд «–»).
Электроны расположены на электронных оболочках атома: чем больше заряд ядра, тем больше электронов и электронных оболочек. Сам атом заряда не имеет, так как он является электрически нейтральным: заряд ядра (+) равен сумме зарядов электронов (-), вращающихся вокруг ядра.
Состав ядра атома
Ядро атома состоит из нуклонов. Нуклоны в ядре — это протоны и нейтроны. Массы протона и нейтрона почти одинаковые. Заряд ядра атома обозначается знаком «+» и зависит исключительно от количества протонов, ведь протоны — это носители положительного заряда, а нейтроны заряда не имеют никогда. Почти вся масса атома сконцентрирована в ядре, поэтому оно супер-тяжелое по отношению к остальному содержимому атома, однако, очень маленькое по сравнению с общим размером атома.
Чтобы вы понимали насколько оно мало, приведу пример: если атом увеличить до размеров Земли, то ядро атома будет в диаметре всего 60 метров. Надеюсь, что теперь у вас возникло некоторое представление об основах строения атома и составе атомного ядра.
Атомная единица массы
Весы, которые могли бы взвесить атом, электрон или нуклон, пока еще не изобрели. Поэтому химики выражают массу частиц не в граммах, а в атомных единицах массы (а.е.м.). 1 атомная единица массы равна 1/12 массы атома углерода, ядро которого состоит из 6 протонов и 6 нейтронов. Получается, что масса 1 протона ~ 1 нейтрона ~ 1 а.е.м. Возникает вопрос, почему мы не считали 6 электронов, однако ответ будет простым: масса электрона ничтожно мала, поэтому в данном случае с ней даже не считаются.
Перевод граммов в атомные единицы массы выглядит так: 1 гр = 6,022×1023 а.е.м и наоборот 1 а.е.м. = 1,66×10-24 г. Число 6,022×1023 носит название — число Авогадро N (позже мы рассмотрим способ ее вычисления). Ниже изображена сравнительная таблица зарядов и масс элементарных частиц:
Название | Заряд, Кл | Масса, гр | Масса, а.е.м. |
Протон | +1,6·10-19 | 1,67·10-24 | 1,00728 |
Нейтрон | 0 | 1,67·10-24 | 1,00866 |
Электрон | -1,6·10-19 | 9,10·10-28 | 0,00055 |
Порядковый номер атома и атомная масса элемента
Переходим к двум фундаментальным понятиям. Порядковый (атомный) номер Z — это число протонов в ядре и оно же обозначает число электронов, потому как атом должен быть электрически нейтральным. Атомная масса элемента (относительная атомная масса, атомный вес) — это масса всех субатомных частиц (протонов, нейтронов, электронов) в атоме, выражается в а.е.м. Относительная атомная масса элемента один в один то же самое, что и атомная, но является безразмерной величиной и показывает, во сколько раз масса рассматриваемого атома превышает массу 1/12 части атома углерода. Порядковые номера и атомные массы химических элементов отмечены в таблице Менделеева.
Все атомы в природе с одинаковым порядковым номером в химическом отношении ведут себя практически одинаково и, поэтому их можно считать как атом одного и того же химического элемента. Каждый элемент обозначается одно- или двухбуквенным символом, заимствованный в большинстве случаев из греческого или латинского названия. Например, символ углерода — C, натрия — Na, азота — N и т.д. В качестве символа натрия Na, взяты две первые буквы его латинского названия натриум, чтобы отличить его от азота N (латинское название нитроген). В таблице Менделеева приведен алфавитный перечень элементов и их символов, их порядковый номер и атомные массы.
Надеюсь урок 1 «Схема строения атомов» был понятным и познавательным. Если у вас возникли вопросы, пишите их в комментарии.
Загрузить PDF
Загрузить PDF
Атомный номер элемента — это число протонов в ядре одного атома этого элемента. Атомный номер элемента или изотопа остается постоянным, поэтому с его помощью можно узнать другие величины, например, количество электронов и нейтронов в атоме.
-
1
Найдите периодическую систему химических элементов (таблицу Менделеева). Если хотите, воспользуйтесь таблицей в этой статье. У каждого элемента свой атомный номер, а элементы в таблице упорядочены по атомным номерам. Найдите таблицу Менделеева или просто запомните ее.
- Таблицу Менделеева можно найти в большинстве учебников по химии.
-
2
Найдите нужный элемент. В таблице приводится полное название элемента и его химический символ (например, Hg для ртути). Если у вас не получается найти элемент, в поисковой системе введите «химический символ <название элемента>».
-
3
Найдите атомный номер. Как правило, он находится в верхнем левом или верхнем правом углу ячейки элемента, но может быть и в другом месте. Атомный номер всегда выражен целым числом.
- Если вы видите десятичную дробь, это атомная масса.
-
4
Убедитесь, что нашли атомный номер. Элементы таблицы упорядочены по возрастанию атомных номеров. Если атомный номер нужного элемента равен «33», то атомный номер предыдущего элемента должен быть равен «32», а следующего элемента — «34». Если это так, вы нашли атомный номер.
- Иногда таблица выглядит так, что после бария (56) и радия (88) есть пустые ячейки. На самом деле они не пустые — соответствующие элементы расположены внизу таблицы. Это сделано для того, чтобы записать таблицу в определенной форме.
-
5
Запомните, что такое атомный номер. Атомный номер — это число протонов в ядре одного атома элемента.[1]
Это фундаментальная величина, характеризующая элемент. Количество протонов определяет общий электрический заряд ядра, который указывает на число электронов, вращающихся вокруг атома. Поскольку электроны участвуют почти во всех химических взаимодействиях, атомный номер косвенно устанавливает большинство физических и химических свойств элемента.- Другими словами, любой атом с восемью протонами является атомом кислорода. Два атома кислорода могут иметь разное количество нейтронов или электронов (если один из атомов является ионом), но у них всегда будет по восемь протонов.
Реклама
-
1
Выясните атомный вес. В таблице атомный вес находится под названием элемента и представляет собой десятичную дробь с двумя или тремя знаками после десятичной запятой. Атомный вес — это средняя масса одного атома элемента по отношению к массе элемента, который находится в природе. Атомный вес измеряется в «атомных единицах массы» (а.е.м.).
- В некоторых учебниках и статьях атомный вес называется «относительной атомной массой».[2]
- В некоторых учебниках и статьях атомный вес называется «относительной атомной массой».[2]
-
2
Округлите атомный вес, чтобы найти массовое число. Массовое число — это общее количество протонов и нейтронов в одном атоме элемента. Это число легко найти: посмотрите в таблице атомный вес и округлите его до ближайшего целого числа. [3]
- Этот метод работает, потому что атомный вес нейтронов и протонов приблизительно равен 1 а.е.м., а атомный вес электронов приблизительно равен 0 а.е.м. Атомный вес измеряется довольно точно, поэтому в нем присутствуют цифры после десятичной запятой, но нас интересует только целое число, которое позволит узнать количество протонов и нейтронов.
- Помните, что атомный вес представляет собой усредненное значение. Например, среднее массовое число брома равно 80, но, как оказалось, массовое число одного атома брома практически всегда равно 79 или 81.[4]
-
3
Найдите количество электронов. Атом состоит из одинакового количества протонов и электронов, поэтому число электронов равно числу протонов. Электроны заряжены отрицательно, поэтому они уравновешивают и нейтрализуют протоны, которые заряжены положительно.[5]
- Если атом теряет или приобретает электроны, он превращается в ион, то есть становится электрически заряженным атомом.
-
4
Найдите количество нейтронов. Так как атомный номер = количество протонов, а массовое число = количество протонов + количество нейтронов, то число нейтронов = массовое число — атомный номер. Вот пара примеров:
- Один атом гелия (He) имеет массовое число 4 и атомный номер 2. Поэтому в нем 4 — 2 = 2 нейтрона.
- Атом серебра (Ag) имеет среднее массовое число 108 (из таблицы Менделеева) и атомный номер 47. Поэтому в атоме серебра 108 — 47 = 61 нейтрон.
-
5
Запомните, что такое изотопы. Изотоп — это разновидность атома с определенным количеством нейтронов. Если в химической задаче упоминается «Бор-10» или 10B, речь идет об элементах бора с массовым числом 10.[6]
Используйте это массовое число вместо массового числа бора из таблицы Менделеева.- Атомный номер изотопов никогда не меняется. Изотоп элемента имеет такое же количество протонов, как и сам элемент.
Реклама
Советы
- Атомный вес тяжелых элементов приводится в скобках. Это означает, что атомный вес вычислен на основе наиболее стабильного изотопа, а не среднего числа нескольких изотопов.[7]
(Это не влияет на атомный номер элемента.)
Реклама
Об этой статье
Эту страницу просматривали 15 039 раз.
Была ли эта статья полезной?
Атом — это электронейтральная частица, состоящая из положительно заряженного ядра и электронной оболочки.
В состав ядра входят нуклоны, или ядерные частицы. Это протоны и нейтроны. Электронная оболочка образована электронами. Протоны, нейтроны и электроны называют элементарными частицами атома.
Нуклоны в ядре удерживаются ядерным взаимодействием, энергия которого намного больше энергии химической связи. Поэтому в химических реакциях ядра не разрушаются.
Протон ((p)) — это частица с относительным зарядом (+1) и относительной массой (1).
Нейтрон ((n)) не имеет заряда, а его относительная масса тоже равна (1).
Электрон (
e−
) имеет заряд (-1), а его масса в (1837) раз меньше массы протона и нейтрона.
Строение атома можно охарактеризовать по положению химического элемента в периодической системе.
Порядковый номер элемента равен заряду ядра, числу протонов в ядре и числу электронов в его электронной оболочке.
Учитывая, что масса атома в основном сосредоточена в ядре и масса каждого нуклона равна (1), можно определить число нейтронов. Для этого от массового числа нужно отнять число протонов (порядковый номер).
Пример:
порядковый номер радия
Ra
(88), относительная атомная масса равна (226). Значит, в атоме содержится (88) протонов и (88) электронов, а число нейтронов равно (226 — 88 = 138).
Число нейтронов в атомах одного элемента непостоянно. Поэтому атомы одного химического элемента могут различаться своими массами и существуют в виде разных нуклидов (изотопов).
Изотопы (нуклиды) — разновидности атомов с одинаковым зарядом ядра, но разными массами.
Изотопы с одинаковым зарядом ядра составляют химический элемент. Их обозначают, указывая справа вверху от символа элемента массовое число. Справа внизу часто записывают также протонное число (порядковый номер):
O816
,
O817
.
Большинство химических элементов в природе представлено несколькими разновидностями атомов. Всего их известно более (2500).
Пример:
водород в природе представлен тремя изотопами. Ядро самого лёгкого изотопа (протия) состоит только из одного протона. В ядре дейтерия один протон и один нейтрон, а в ядре трития один протон и два нейтрона.
Рис. (1). Изотопы водорода
Указанная в периодической системе относительная атомная масса — это средняя масса всех существующих в природе изотопов данного элемента. Когда мы её округляем до целых, то получаем массу самого распространённого изотопа.
Источники:
Рис. 1. Изотопы водорода. © ЯКласс
Число протонов нейтронов электронов в атоме элемента (Таблица)
Число протонов нейтронов и электронов в атоме химического элемента (изотопа) можно определить, зная порядковый номер элемента в периодической таблице Менделеева и его атомную массу:
— Число протонов = число электронов = порядковый номер элемента
— Число нейтронов = атомная масса – число протонов
Вычислим число нейтронов в атоме на примере кислорода 16O:
16 — 8 = 8 (в кислороде 8 нейтронов)
Таблица число протонов нейтронов электронов в атоме химического элемента
Справочная таблица содержит список элементов (изотопов) и их число протонов, нейтронов и электронов, а также атомную массу изотопа.
Элемент, изотоп | Число протонов (= электронов) | Число нейтронов | Атомная масса изотопа |
1H | 1 | 0 | 1,0078 |
2H | 1 | 1 | 2,0141 |
3He | 2 | 1 | 3,0160 |
4He | 2 | 2 | 4,0026 |
6Li | 3 | 3 | 6,0151 |
7Li | 3 | 4 | 7,0160 |
9Be | 4 | 5 | 9,0122 |
10B | 5 | 5 | 10,0129 |
11B | 5 | 6 | 11,0093 |
12C | 6 | 6 | 12,0000 |
13C | 6 | 7 | 13,0034 |
14N | 7 | 7 | 14,0031 |
15N | 7 | 8 | 15,0001 |
16O | 8 | 8 | 15,9949 |
17O | 8 | 9 | 16,9991 |
18O | 8 | 10 | 17,9992 |
19F | 9 | 10 | 18,9984 |
20Ne | 10 | 10 | 19,9924 |
21Ne | 10 | 11 | 20,9938 |
22Ne | 10 | 12 | 21,9914 |
23Na | 11 | 12 | 22,9898 |
24Mg | 12 | 12 | 23,9850 |
25Mg | 12 | 13 | 24,9858 |
26Mg | 12 | 14 | 25,9826 |
27Al | 13 | 14 | 26,9815 |
28Si | 14 | 14 | 27,9769 |
29Si | 14 | 15 | 28,9765 |
30Si | 14 | 16 | 29,9738 |
31P | 15 | 16 | 30,9738 |
32S | 16 | 16 | 31,9721 |
33S | 16 | 17 | 32,9715 |
34S | 16 | 18 | 33,9679 |
36S | 16 | 20 | 35,9671 |
35Cl | 17 | 18 | 34,9689 |
37Cl | 17 | 20 | 36,9659 |
36Ar | 18 | 18 | 35,9675 |
38Ar | 18 | 20 | 37,9627 |
40Ar | 18 | 22 | 39,9624 |
39K | 19 | 20 | 38,9637 |
40K* | 19 | 21 | 39,9640 |
41K | 19 | 22 | 40,9618 |
40Ca | 20 | 20 | 39,9626 |
42Ca | 20 | 22 | 41,9586 |
43Ca | 20 | 23 | 42,9588 |
44Ca | 20 | 24 | 43,9555 |
46Ca | 20 | 26 | 45,9537 |
48Ca* | 20 | 28 | 47,9525 |
45Sc | 21 | 24 | 44,9559 |
46Ti | 22 | 24 | 45,9526 |
47Ti | 22 | 25 | 46,9518 |
48Ti | 22 | 26 | 47,9479 |
49Ti | 22 | 27 | 48,9479 |
50Ti | 22 | 28 | 49,9448 |
50V* | 23 | 27 | 49,9472 |
51V | 23 | 28 | 50,9440 |
50Cr | 24 | 26 | 49,9460 |
52Cr | 24 | 28 | 51,9405 |
53Cr | 24 | 29 | 52,9406 |
54Cr | 24 | 30 | 53,9389 |
55Mn | 25 | 30 | 54,9380 |
54Fe | 26 | 28 | 53,9396 |
56Fe | 26 | 30 | 55,9349 |
57Fe | 26 | 31 | 56,9354 |
58Fe | 26 | 32 | 57,9333 |
59Co | 27 | 32 | 58,9332 |
58Ni | 28 | 30 | 57,9353 |
60Ni | 28 | 32 | 59,9308 |
61Ni | 28 | 33 | 60,9311 |
62Ni | 28 | 34 | 61,9283 |
64Ni | 28 | 36 | 63,9280 |
63Cu | 29 | 34 | 62,9296 |
65Cu | 29 | 36 | 64,9278 |
64Zn | 30 | 34 | 63,9291 |
66Zn | 30 | 36 | 65,9260 |
67Zn | 30 | 37 | 66,9271 |
68Zn | 30 | 38 | 67,9248 |
70Zn | 30 | 40 | 69,9253 |
69Ga | 31 | 38 | 68,9256 |
71Ga | 31 | 40 | 70,9247 |
70Ge | 32 | 38 | 69,9242 |
72Ge | 32 | 40 | 71,9221 |
73Ge | 32 | 41 | 72,9235 |
74Ge | 32 | 42 | 73,9212 |
75As | 33 | 42 | 74,9216 |
74Se | 34 | 40 | 73,9225 |
76Se | 34 | 42 | 75,9192 |
77Se | 34 | 43 | 76,9199 |
78Se | 34 | 44 | 77,9173 |
80Se | 34 | 46 | 79,9165 |
82Se * | 34 | 48 | 81,9167 |
79Br | 35 | 44 | 78,9183 |
81Br | 35 | 46 | 80,9163 |
78Kr * | 36 | 42 | 77,9204 |
80Kr | 36 | 44 | 79,9164 |
82Kr | 36 | 46 | 81,9135 |
83Kr | 36 | 47 | 82,9141 |
84Kr | 36 | 48 | 83,9115 |
86Kr | 36 | 50 | 85,9106 |
85Rb | 37 | 48 | 84,9118 |
87Rb* | 37 | 50 | 86,9092 |
84Sr | 38 | 46 | 83,9134 |
86Sr | 38 | 48 | 85,9093 |
87Sr | 38 | 49 | 86,9089 |
88Sr | 38 | 50 | 87,9056 |
89Y | 39 | 50 | 88,9058 |
90Zr | 40 | 50 | 89,9047 |
91Zr | 40 | 51 | 90,9056 |
92Zr | 40 | 52 | 91,9050 |
94Zr | 40 | 54 | 93,9063 |
93Nb | 41 | 52 | 92,9064 |
92Mo | 42 | 50 | 91,9068 |
94Mo | 42 | 52 | 93,9051 |
95Mo | 42 | 53 | 94,9058 |
96Mo | 42 | 54 | 95,9047 |
97Mo | 42 | 55 | 96,9060 |
98Mo | 42 | 56 | 97,9054 |
100Mo* | 42 | 58 | 99,9075 |
96Ru | 44 | 52 | 95,9076 |
98Ru | 44 | 54 | 97,9053 |
99Ru | 44 | 55 | 98,9059 |
100Ru | 44 | 56 | 99,9042 |
101Ru | 44 | 57 | 100,9056 |
102Ru | 44 | 58 | 101,9043 |
104Ru | 44 | 60 | 103,9054 |
103Rh | 45 | 58 | 102,9055 |
102Pd | 46 | 56 | 101,9056 |
104Pd | 46 | 58 | 103,9040 |
105Pd | 46 | 59 | 104,9051 |
106Pd | 46 | 60 | 105,9035 |
108Pd | 46 | 62 | 107,9039 |
110Pd | 46 | 64 | 109,9052 |
107Ag | 47 | 60 | 106,9051 |
109Ag | 47 | 62 | 108,9048 |
106Cd | 48 | 58 | 105,9065 |
108Cd | 48 | 60 | 107,9042 |
110Cd | 48 | 62 | 109,9030 |
111Cd | 48 | 63 | 110,9042 |
112Cd | 48 | 64 | 111,9028 |
113Cd* | 48 | 65 | 112,9044 |
114Cd | 48 | 66 | 113,9034 |
116Cd* | 48 | 68 | 115,9048 |
113In | 49 | 64 | 112,9041 |
115In* | 49 | 66 | 114,9039 |
112Sn | 50 | 62 | 111,9048 |
114Sn | 50 | 64 | 113,9028 |
115Sn | 50 | 65 | 114,9033 |
116Sn | 50 | 66 | 115,9017 |
117Sn | 50 | 67 | 116,9030 |
118Sn | 50 | 68 | 117,9016 |
119Sn | 50 | 69 | 118,9033 |
120Sn | 50 | 70 | 119,9022 |
122Sn | 50 | 72 | 121,9034 |
124Sn | 50 | 74 | 123,9053 |
121Sb | 51 | 70 | 120,9038 |
123Sb | 51 | 72 | 122,9042 |
120Te | 52 | 68 | 119,9040 |
122Te | 52 | 70 | 121,9030 |
123Te | 52 | 71 | 122,9043 |
124Te | 52 | 72 | 123,9028 |
125Te | 52 | 73 | 124,9044 |
126Te | 52 | 74 | 125,9033 |
128Te* | 52 | 76 | 127,9045 |
130Te* | 52 | 78 | 129,9062 |
127I | 53 | 74 | 126,9045 |
124Xe* | 54 | 70 | 123,9059 |
126Xe | 54 | 72 | 125,9043 |
128Xe | 54 | 74 | 127,9035 |
129Xe | 54 | 75 | 128,9048 |
130Xe | 54 | 76 | 129,9035 |
131Xe | 54 | 77 | 130,9051 |
132Xe | 54 | 78 | 131,9042 |
134Xe | 54 | 80 | 133,9054 |
136Xe* | 54 | 82 | 135,9072 |
133Cs | 55 | 78 | 132,9055 |
130Ba* | 56 | 74 | 129,9063 |
132Ba | 56 | 76 | 131,9051 |
134Ba | 56 | 78 | 133,9045 |
135Ba | 56 | 79 | 134,9057 |
136Ba | 56 | 80 | 135,9046 |
137Ba | 56 | 81 | 136,9058 |
138Ba | 56 | 82 | 137,9052 |
138La* | 57 | 81 | 137,9071 |
139La | 57 | 82 | 138,9064 |
136Ce | 58 | 78 | 135,9072 |
138Ce | 58 | 80 | 137,9060 |
140Ce | 58 | 82 | 139,9054 |
142Ce | 58 | 84 | 141,9092 |
141Pr | 59 | 82 | 140,9077 |
142Nd | 60 | 82 | 141,9077 |
143Nd | 60 | 83 | 142,9098 |
144Nd* | 60 | 84 | 143,9101 |
145Nd | 60 | 85 | 144,9126 |
146Nd | 60 | 86 | 145,9131 |
148Nd | 60 | 88 | 147,9169 |
150Nd* | 60 | 90 | 149,9209 |
144Sm | 62 | 82 | 143,9120 |
147Sm* | 62 | 85 | 146,9149 |
148Sm* | 62 | 86 | 147,9148 |
149Sm | 62 | 87 | 148,9172 |
150Sm | 62 | 88 | 149,9173 |
152Sm | 62 | 90 | 151,9197 |
154Sm | 62 | 92 | 153,9222 |
151Eu* | 63 | 88 | 150,9199 |
153Eu | 63 | 90 | 152,9212 |
152Gd* | 64 | 88 | 151,9198 |
154Gd | 64 | 90 | 153,9209 |
155Gd | 64 | 91 | 154,9226 |
156Gd | 64 | 92 | 155,9221 |
157Gd | 64 | 93 | 156,9240 |
158Gd | 64 | 94 | 157,9241 |
160Gd | 64 | 96 | 159,9271 |
159Tb | 65 | 94 | 158,9253 |
156Dy | 66 | 90 | 155,9243 |
158Dy | 66 | 92 | 157,9244 |
160Dy | 66 | 94 | 159,9252 |
161Dy | 66 | 95 | 160,9269 |
162Dy | 66 | 96 | 161,9268 |
163Dy | 66 | 97 | 162,9287 |
164Dy | 66 | 98 | 163,9292 |
165Ho | 67 | 98 | 164,9303 |
162Er | 68 | 94 | 161,9288 |
164Er | 68 | 96 | 163,9292 |
166Er | 68 | 98 | 165,9303 |
167Er | 68 | 99 | 166,9320 |
168Er | 68 | 100 | 167,9324 |
170Er | 68 | 102 | 169,9355 |
169Tm | 69 | 100 | 168,9342 |
168Yb | 70 | 98 | 167,9339 |
170Yb | 70 | 100 | 169,9348 |
171Yb | 70 | 101 | 170,9363 |
172Yb | 70 | 102 | 171,9364 |
173Yb | 70 | 103 | 172,9382 |
174Yb | 70 | 104 | 173,9389 |
176Yb | 70 | 106 | 175,9426 |
175Lu | 71 | 104 | 174,9408 |
176Lu* | 71 | 105 | 175,9427 |
174Hf* | 72 | 102 | 173,9400 |
176Hf | 72 | 104 | 175,9414 |
177Hf | 72 | 105 | 176,9432 |
178Hf | 72 | 106 | 177,9437 |
179Hf | 72 | 107 | 178,9458 |
180Hf | 72 | 108 | 179,9466 |
181Ta | 73 | 108 | 180,9480 |
180W* | 74 | 106 | 179,9467 |
182W | 74 | 108 | 181,9482 |
183W | 74 | 109 | 182,9502 |
184W | 74 | 110 | 183,9509 |
186W | 74 | 112 | 185,9544 |
185Re | 75 | 110 | 184,9530 |
187Re* | 75 | 112 | 186,9558 |
184Os | 76 | 108 | 183,9525 |
186Os* | 76 | 110 | 185,9538 |
187Os | 76 | 111 | 186,9558 |
188Os | 76 | 112 | 187,9558 |
189Os | 76 | 113 | 188,9581 |
190Os | 76 | 114 | 188,9581 |
192Os | 76 | 116 | 191,9615 |
191Ir | 77 | 114 | 190,9606 |
193Ir | 77 | 116 | 191,9626 |
190Pt* | 78 | 112 | 189,9599 |
192Pt | 78 | 114 | 191,9610 |
194Pt | 78 | 116 | 193,9627 |
195Pt | 78 | 117 | 194,9648 |
196Pt | 78 | 118 | 195,9650 |
198Pt | 78 | 120 | 197,9679 |
197Au | 79 | 118 | 196,9666 |
196Hg | 80 | 116 | 195,9658 |
198Hg | 80 | 118 | 197,9668 |
199Hg | 80 | 119 | 198,9683 |
200Hg | 80 | 120 | 199,9683 |
201Hg | 80 | 121 | 200,9703 |
202Hg | 80 | 122 | 201,9706 |
204Hg | 80 | 124 | 203,9735 |
203Tl | 81 | 122 | 202,9723 |
205Tl | 81 | 124 | 204,9744 |
204Pb | 82 | 122 | 203,9730 |
206Pb | 82 | 124 | 205,9745 |
207Pb | 82 | 125 | 206,9759 |
208Pb | 82 | 126 | 207,9767 |
209Bi* | 83 | 126 | 208,9804 |
232Th* | 90 | 142 | 232,0381 |
235U* | 92 | 143 | 235,0439 |
* это нестабильные изотопы и с большим периодом полураспада, который равняется возрасту Вселенной.
В статье рассмотрена расшифровка таблицы Менделеева, с помощью которой можно быстро в ней разобраться. Из таблицы Менделеева можно почерпнуть огромное количество информации о каждом химическом элементе. Ее можно использовать на ЕГЭ, если уметь грамотно ей пользоваться.
- Периодическая система Менделеева систематизирует элементы и их свойства. В ней все элементы упорядочены с учетом их атомного числа и повторяющихся химических свойств.
- Периодический закон: свойства простых веществ, а также свойства и формы соединений элементов находятся в периодической зависимости от заряда ядра атомов элементов (порядкового номера).
Расшифровка обозначений элементов
Каждому химическому элементу в таблице отведена одна клеточка, в которой указаны символ и название элемента, порядковый номер и относительная атомная масса.
Расшифровка обозначений элементов таблицы Менделеева:
- Обозначение: одной или двумя латинскими буквами.
- Порядковый номер элемента или атомный номер равен числу протонов в его ядре. Обычно пишется в левом верхнем углу.
- Относительная атомная масса (сумма масс протонов и нейтронов). Это усреднённая величина, для расчёта которой используются атомные массы всех изотопов элемента с учетом их содержания в природе. Поэтому обычно она является дробным числом.
- Если округлить атомную массу до ближайшего целого, мы получим так называемое массовое число.
- Разность массового числа и атомного числа дает количество нейтронов в ядре. Так, число нейтронов в ядре гелия равно двум, а у лития – четырем.
- Число положительных протонов, как правило, равно числу отрицательных электронов в атоме (за исключением изотопов).
- Электронная конфигурация — формула расположения электронов по различным электронным оболочкам атома химического элемента или молекулы.
-
Чтобы узнать количество нейтронов в ядре элемента, необходимо из относительной атомной массы (массового числа) вычесть порядковый номер.
Элементы периодической таблицы Менделеева
Металлы расположены в левом нижнем углу таблицы, неметаллы — в правом верхнем углу. Между ними находятся полуметаллы. Все периоды, кроме первого, начинается щелочным металлом. Каждый период заканчивается инертным газом.
- Металлы обладают хорошей электро- и теплопроводностью, способны отражать яркий свет, имеют высокую температуру плавления (остаются твердыми при нормальных значениях окружающей среды, исключение — ртуть).
- Неметаллы встречаются в природе в трех состояниях: газ (например, водород), жидкость (например, бром) и твердые вещества (например, фосфор). Он не способны проводить тепло и электричество. Имеют более низкую температуру плавления в сравнении с металлами, более хрупкие и ломкие. Могут иметь разнообразный внешний вид (элементы с низкой плотностью и яркостью).
- Металлоиды имеют смешанные свойства металлов и неметаллов (например, кремний). Они имеют среднюю тепло- и электропроводность. Различаются между собой по температуре плавления, плотности, цвету и форме. Внешний вид может быть схож с металлами или неметаллами.
Расшифровка групп и периодов таблицы Менделеева
В таблице химические вещества расположены в специальном порядке: слева направо по мере роста их атомных масс. Все они в периодической системе объединены в периоды и группы.
Периоды — это горизонтальные ряды в таблице. У всех элементов одного периода одинаковое количество заполненных электронами энергетических уровней.
Номер периода, в котором находится элемент, совпадает с номером его валентной оболочки. Эта валентная оболочка постепенно заполняется от начала к концу периода.
Закономерности периодов:
- Металлические свойства убывают, неметаллические и окислительные -возрастают. Каждый период начинается активным металлом и заканчивается инертным газом.
- Уменьшается атомный радиус.
- Увеличивается электроотрицательность.
Группы — это столбцы. Элементы во всех группах имеют одинаковое электронное строение внешних электронных оболочек. В каждой группе на внешнем энергетическом атома одинаковое число электронов, то есть номер группы совпадает с числом валентных электронов, которые могут участвовать в образовании химических связей. Поэтому номер группы часто совпадает с валентностью элементов. Например, номер группы совпадает с валентностью s-элементов и с наибольшей возможной валентностью p-элементов.
Закономерности групп:
- Металлические свойства увеличиваются, неметаллические и окислительные- убывают.
- Увеличивается радиус атома элементов в рамках одной группы.
- Уменьшается электроотрицательность.
Атомное число показывает, сколько протонов содержит ядро атома элемента и сколько электронов в атоме находятся вокруг него. Атом каждого последующего элемента содержит на один протон больше, чем предыдущий.
Валетность — это свойство элементов образовывать химические связи. То есть это количество химических связей, которые образует атом или число атомов, которое может присоединить или заместить атом данного элемента. Валентность бывает: постоянная и переменная (зависит от состава вещества, в которое входит элемент).
Определить валентность:
— Постоянная валентность идентична номеру группы главной подгруппы. Номера групп в таблице изображаются римскими цифрами.
— Переменная валентность (часто бывает у неметаллов) определяется по формуле: 8 вычесть № группы, в которой находится вещество.
Расшифровка периодов и групп периодической таблицы Менделеева
Каждый элемент имеет свой порядковый (атомный) номер, располагается в определённом периоде и определённой группе.
Периоды
- Малые периоды: первый, второй и третий периоды. В них содержится соответственно 2, 8 и 8 элементов;
- Большие периоды: остальные элементы. В четвёртом и пятом периодах расположены по 18 элементов, в шестом — 32, а в седьмом (пока незавершенном) — 31 элемент.
В таблице 7 периодов. В каждом содержится определённое число элементов:
1-й период — 2 элемента (малый период),
2-й период — 8 элементов (малый период),
3-й период — 8 элементов (малый период),
4-й период — 18 элементов (большой период),
5-й период — 18 элементов (большой период),
6-й период — 32 элемента (18+14) (большой период),
7-й период — 32 элемента (18+14) (большой период).
Группы и подгруппы
- Главные подгруппы включают в себя элементы малых периодов и одинаковые с ним по свойствам элементы больших периодов.
- Побочные подгруппы состоят только из элементов больших периодов. Химические свойства элементов главных и побочных подгрупп значительно различаются.
В Периодической таблице может использоваться разное обозначение групп. Поэтому согласно такому обозначению бывает разная расшифровка групп таблицы менделеева:
- 18 групп, пронумерованных арабскими цифрами.
- 8 групп, пронумерованных цифрами с добавлением букв A или B.
Группы A — это главные подгруппы.
Группы B — это побочные подгруппы в больших периодов. Это только металлы.
IA, VIIIA — по 7 элементов;
IIA — VIIA — по 6 элементов;
IIIB — 32 элемента (4+14 лантаноидов +14 актиноидов);
VIIIB — 12 элементов;
IB, IIB, IVB — VIIB — по 4 элемента.
Римский номер группы, как правило, показывает высшую валентность в оксидах (но для некоторых элементов не выполняется).
Элементы с порядковыми номерами 58–71 (лантаноиды) и 90–103 (актиноиды) вынесены из таблицы и располагаются под ней. Это элементы IIIB группы. Лантаноиды относятся к шестому периоду, а актиноиды — к седьмому.
Элементы главной подгруппы
1 группа главная подгруппа элементов (IA) — щелочные металлы.
Это мягкие металлы, серебристого цвета, хорошо режутся ножом. Все они обладают одним электроном на внешней оболочке и прекрасно вступают в реакцию.
Литий Li (3), Натрий Na (11), Калий K (19), Рубидий Rb (37), Цезий Cs (55), Франций Fr (87).
2 группа главная подгруппа (IIА) -щелочноземельными металлами.
Имеют серебристый оттенок. На внешнем уровне помещено по два электрона, и, соответственно, эти металлы менее охотно взаимодействуют с другими элементами. По сравнению со щелочными металлами, щелочноземельные металлы плавятся и кипят при более высоких температурах.
Кальций Ca (20), Стронций Sr (38), Барий Ba (56), Радий Ra (88).
3 группа главная подгруппа (IIIА).
Все элементы данной подгруппы, за исключением бора, металлы. Главную подгруппу составляют составляют бор, алюминий, галлий, индий и таллий. На внешнем электронном уровне элементов по три электрона. Они легко отдают эти электроны или образуют три неспаренных электрона.
4 группа главная подгруппа (IVА) .
Углерод и кремний обладают всеми свойствами неметаллов, германий и олово занимают промежуточную позицию, а свинец имеет выраженные металлические свойства. Большинство элементов подгруппы углерода — полупроводники (проводят электричество за счёт примесей, но хуже, чем металлы).
5 группа главная подгруппа (VA).
Физические свойства элементов подгруппы азота различны. Азот является бесцветным газом. Фосфор, мягкое вещество, образует несколько вариантов аллотропных модификаций — белый, красный и чёрный фосфор. Мышьяк — твёрдый полуметалл, способный проводить электрический ток. Висмут — блестящий серебристо-белый металл с радужным отливом.
6 группа главной подгруппы (VIA) .
Для завершения внешнего электронного уровня атомам этих элементов не хватает лишь двух электронов, поэтому они проявляют сильные окислительные (неметаллические) свойства.
7 группа главная подгруппа (VIIA) — галогены .
(F, Cl, Br, I, At). Имеют семь электронов на внешнем электронном слое атома. Это сильнейшие окислители, легко вступающие в реакции. Галогены («рождающие соли») назвали так потому, что они реагируют со многими металлами с образованием солей.
Самый активный из галогенов — фтор. Он способен разрушать даже молекулы воды, за что и получил своё грозное имя (слово «фтор» переводится на русский язык как «разрушительный»). А его «близкий родственник» — иод — используется в медицине в виде спиртового раствора для обработки ран.
8 группа главная подгруппа (VIIIA) — инертные (благородные) газы.
(He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn, Og). У них полностью заполнен внешний электронный уровень. Они практически не способны участвовать в реакциях. Поэтому их иногда называют «благородными». У инертных газов есть способность: они светятся под действием электромагнитного излучения, поэтому используются для создания ламп. Так, неон используется для создания светящихся вывесок и реклам, а ксенон — в автомобильных фарах и фотовспышках.
Элементы побочной подгруппы
Элементы побочных подгрупп кроме лантаноидов и актиноидов — переходные металлы.
Твёрдые (исключение жидкая ртуть), плотные, обладают характерным блеском, хорошо проводят тепло и электричество.
Переходные металлы занимают группы 3—12 в периодической таблице. Большинство из них плотные, твердые, с хорошей электро- и теплопроводностью. Их валентные электроны (при помощи которых они соединяются с другими элементами) находятся в нескольких электронных оболочках.
3 группа побочная подгруппа (IIIB) шестого и седьмого периодов — лантаноиды и актиноиды.
Для удобства их помещают под основной таблицей.
- Лантаноиды иногда называют «редкоземельными элементами», поскольку они были обнаружены в небольшом количестве в составе редких минералов и не образуют собственных руд.
- Актиноиды имеют одно важное общее свойство — радиоактивность. Все они, кроме урана, практически не встречаются в природе и синтезируются искусственно.
Неметаллы
Правый верхний угол таблицы до инертных газов -неметаллы.
Неметаллы плохо проводят тепло и электричество и могут существовать в трёх агрегатных состояниях: твёрдом (как углерод или кремний), жидком (как бром) и газообразном (как кислород и азот). Водород может проявлять как металлические, так и неметаллические свойства, поэтому его относят как к первой, так и к седьмой группе.
Кислородные и водородные соединения
Все элементы, кроме гелия, неона и аргона, образуют кислородные соединения.
Существует 8 форм кислородных соединений: R2O, RO, R2O3, RO2, R2O5, RO3, R2O7, RO4,
где R — элемент группы.
Элементы главных подгрупп, начиная с IV группы, образуют газообразные водородные соединения. Существуют 4 формы водородных соединений: RH4, RH3, RH2, RH.
Характер соединений: RH — сильнокислый; RH2 — слабокислый; RH3 — слабоосновный; RH4 — нейтральный.