Атом и молекула
🧪 Химия · 8 класс
Атом и молекула: из чего состоит вещество
Атом — наименьшая частица химического элемента, сохраняющая его свойства. Молекула — наименьшая частица вещества, состоящая из атомов и сохраняющая химические свойства этого вещества. Например, молекула воды H2O построена из двух атомов водорода и одного атома кислорода.
Строение атома
Атом не сплошной шарик: внутри есть крошечное тяжёлое ядро и движущиеся вокруг него электроны. Почти вся масса атома сосредоточена в ядре, а размер ядра в десятки тысяч раз меньше размера всего атома. Ядро состоит из двух видов частиц — протонов и нейтронов, которые называют нуклонами.
| Частица | Заряд | Где находится | Масса (а. е. м.) |
|---|---|---|---|
| Протон (p) | +1 | в ядре | ≈ 1 |
| Нейтрон (n) | 0 | в ядре | ≈ 1 |
| Электрон (e) | −1 | вокруг ядра | ≈ 1/1840 |
Как читать данные из таблицы Менделеева
Порядковый (атомный) номер элемента равен числу протонов в ядре и заряду ядра. В нейтральном атоме число электронов равно числу протонов, поэтому атом в целом электронейтрален. Число нейтронов находят как разность массового числа и числа протонов.
Разберём пример для атома натрия:
Натрий Na, порядковый номер 11, массовое число A = 23.
Число протонов p = 11 (равно номеру).
Число электронов e = 11 (атом нейтрален).
Число нейтронов n = A − p = 23 − 11 = 12.
Изотопы
Изотопы — это разновидности атомов одного элемента, у которых одинаковое число протонов, но разное число нейтронов. Значит, у них одинаковый заряд ядра, но разная масса. Изотопы занимают одно и то же место в таблице и проявляют почти одинаковые химические свойства.
Классический пример — изотопы водорода: протий (нейтронов нет), дейтерий (1 нейтрон) и тритий (2 нейтрона). Из-за существования изотопов атомная масса в таблице обычно дробная: это усреднённое значение с учётом доли каждого изотопа в природе.
Изотопы окружают нас в повседневной жизни. Углерод существует в виде устойчивого углерода-12 и радиоактивного углерода-14, по которому археологи определяют возраст находок. В природном хлоре смешаны изотопы с массовыми числами 35 и 37, поэтому его относительная атомная масса равна примерно 35,5 — дробному числу, а не целому.
Электроны и слои
Электроны движутся вокруг ядра не как попало, а распределяются по энергетическим уровням (слоям). Номер периода в таблице показывает число таких слоёв, а номер группы у элементов главных подгрупп — число электронов на внешнем слое. Именно внешние электроны определяют, как атом будет соединяться с другими, то есть его химические свойства.
Частые ошибки: не путайте массовое число (целое, сумма протонов и нейтронов конкретного атома) и относительную атомную массу из таблицы (усреднённая, чаще дробная). Также помните: химический элемент определяется именно числом протонов, а не нейтронов.
Кратко о главном
- Атом состоит из ядра (протоны и нейтроны) и электронов вокруг него.
- Порядковый номер = число протонов = заряд ядра = число электронов в нейтральном атоме.
- Число нейтронов = массовое число минус число протонов.
- Молекула — частица вещества из атомов; пример — вода
H2O. - Изотопы различаются только числом нейтронов и имеют разную массу.