Таблица протонов и нейтронов химия: Число протонов нейтронов электронов в атоме элемента (Таблица)

Количество протонов определяет природу элементов

Количество протонов в ядре атома равно его атомный номер (\(Z\)). Это определяющая черта элемента: его значение определяет идентичность атома. Например, любой атом, содержащий шесть протонов, является элементом углерода и имеет атомный номер 6, независимо от того, сколько в нем нейтронов или электронов. Нейтральный атом должен содержать одинаковое количество положительных и отрицательных зарядов, поэтому количество протонов равно количеству электронов. Следовательно, атомный номер также указывает на количество электронов в атоме. Суммарное количество протонов и нейтронов в атоме называется его массовым числом (\(A\))). Таким образом, число нейтронов равно разнице между массовым числом и атомным номером:

\[\begin{align*}
\ce{атомный\: число\:(Z)\: &= \:число\: число\: протонов\\
масса\: число\:(A)\: &= \:число\: из\: протонов + число\: из\: нейтронов\\
A-Z\: &= \:число\: из\: нейтронов}
\end{align*}\]

Тождество элемента определяется \(Z\), числом протонов в ядре атома элемента, которое различно для каждого элемента. Известные элементы расположены в порядке возрастания Z в периодической таблице (рисунок \(\PageIndex{2}\)). Обоснование своеобразного формата периодической таблицы объясняется позже. Каждому элементу присваивается уникальный одно-, двух- или трехбуквенный символ. Названия элементов перечислены в периодической таблице вместе с их символами, атомными номерами и атомными массами. Химический состав каждого элемента определяется количеством в нем протонов и электронов.

Символы для нескольких распространенных элементов и их атомов перечислены в таблице \(\PageIndex{2}\). Некоторые символы получены из общего названия элемента; другие аббревиатуры названия на другом языке. Символы состоят из одной или двух букв, например, H для водорода и \(\ce{Cl}\) для хлора. Во избежание путаницы с другими обозначениями только первая буква символа пишется с большой буквы , Например, \(\ce{Co}\) — это символ кобальта, а \(\ce{CO}\) — это обозначение сложного монооксида углерода, который содержит атомы элементов углерода (\( \ce{C}\)) и кислород (\(\ce{O}\)).Все известные элементы и их символы есть в таблице Менделеева.

Традиционно первооткрыватель (или первооткрыватели) нового элемента дает ему имя. Однако до тех пор, пока название не будет признано Международным союзом теоретической и прикладной химии (IUPAC), рекомендуемое название нового элемента основано на латинском слове (словах) для его атомного номера. Например, элемент 106 назывался уннилгексий (Unh), элемент 107 — уннилсептий (Uns), а элемент 108 — уннилокций (Uno) в течение нескольких лет. Эти элементы теперь названы в честь ученых или мест; например, элемент 106 теперь известен как сиборгий (Sg) в честь Гленна Сиборга, лауреата Нобелевской премии, который принимал активное участие в открытии нескольких тяжелых элементов

Изотопы: различающиеся числа нейтронов

Напомним, что ядра большинства атомов содержат нейтроны, а также протоны. В отличие от протонов, число нейтронов не является абсолютно фиксированным для большинства элементов. Атомы, имеющие одинаковое количество протонов и, следовательно, одинаковый атомный номер, но разное количество нейтронов, называются изотопами . Все изотопы элемента имеют одинаковое количество протонов и электронов, что означает, что они обладают одинаковым химическим составом. Изотопы элемента отличаются только своей атомной массой, которая определяется массовым числом (\(А\)), суммой чисел протонов и нейтронов. 9{14} С\) ( ¹⁴ С), с 8 нейтронами и 6 протонами. Однако ядро ​​ ¹⁴ C не является стабильным, а подвергается медленному радиоактивному распаду, который является основой метода датирования по углероду-14, используемого в археологии. Многие элементы, кроме углерода, имеют более одного стабильного изотопа; олово, например, имеет 10 изотопов. Информация о встречающихся в природе изотопах элементов с атомными номерами от 1 до 10 приведена в таблице \(\PageIndex{2}\). Обратите внимание, что в дополнение к стандартным названиям и символам изотопы водорода часто упоминаются с использованием общих имен и сопутствующих символов. Водород-2, символизируемый ² H, также называемый дейтерием и иногда обозначаемый символом D. Водород-3, обозначаемый символом ³ H, также называемый тритием и иногда обозначаемый символом T. 

Таблица \(\PageIndex{3}\): Ядерные составы Атомы очень легких элементов

Элемент	Символ	Атомный номер	Количество протонов	9{22}_{10}Не}\)	10	10	12	21. 9914	9,2

Источники изотопных данных: G. Audi et al., Nuclear Physics A 729 (2003): 337–676; Дж. К. Коц и К. Ф. Перселл, Химия и химическая реактивность, 2-е изд., 1991 г. 

Пример \(\PageIndex{1}\): Состав атома

Йод является важным микроэлементом в нашем рационе; он необходим для выработки гормона щитовидной железы. Недостаток йода в рационе может привести к развитию зоба, увеличению щитовидной железы. Добавление небольшого количества йода в поваренную соль (йодированную соль) практически устранило эту проблему со здоровьем в Соединенных Штатах, но до 40% населения мира по-прежнему подвержены риску дефицита йода. Атомы йода добавляются в виде анионов, каждый из которых имеет заряд 1- и массовое число 127. Определите количество протонов, нейтронов и электронов в одном из этих анионов йода.

Раствор

Атомный номер йода (53) говорит нам о том, что нейтральный атом йода содержит 53 протона в ядре и 53 электрона вне ядра. Поскольку сумма количества протонов и нейтронов равна массовому числу 127, количество нейтронов равно 74 (127 — 53 = 74). Поскольку йод добавляется в виде аниона 1–, число электронов равно 54 [53 – (1–) = 54].

Упражнение \(\PageIndex{1}\)

Ион платины имеет массовое число 195 и содержит 74 электрона. Сколько протонов и нейтронов он содержит и каков его заряд?

Ответить

78 протонов; 117 нейтронов; заряд 4+

Пример \(\PageIndex{2}\)

Элемент с тремя стабильными изотопами имеет 82 протона. Отдельные изотопы содержат 124, 125 и 126 нейтронов. Определите элемент и напишите символы для изотопов.

Дано : количество протонов и нейтронов

Запрос : элемент и символ атома

Стратегия :

1. Обратитесь к периодической таблице и используйте количество протонов для идентификации элемента.
2. Рассчитайте массовое число каждого изотопа, сложив числа протонов и нейтронов.
3. Укажите символ каждого изотопа с массовым числом в верхнем индексе и числом протонов в нижнем индексе, оба написаны слева от символа элемента. 9{81}Бр}\).

   Ионы: заряженные

   Протоны и нейтроны в ядре атома очень крепко удерживаются сильными ядерными силами. Очень трудно либо отделить ядерные частицы, либо добавить дополнительные. Электроны, с другой стороны, удерживаются атомом за счет своего электростатического притяжения к положительно заряженным протонам в ядре. Эта сила сильна, но не настолько сильна, чтобы атом не мог терять или приобретать электроны. Атомы электрически нейтральны, если они содержат одинаковое количество положительно заряженных протонов и отрицательно заряженных электронов. Когда число этих субатомных частиц равно не равен , атом электрически заряжен и называется ионом. Заряд атома определяется следующим образом:

   \[\text{Атомный заряд} = \text{количество протонов} − \text{количество электронов}\]

   В главе атомы (и молекулы) обычно приобретают заряд, приобретая или теряя электроны. Атом, который получает один или несколько электронов, будет иметь отрицательный заряд и называется анионом. Положительно заряженные атомы, называемые катионами 9{-2}}\]

   Заряд вида сильно влияет на его свойства. Например, нейтральные атомы натрия нестабильны и бурно реагируют в сочетании с большинством веществ. Однако катионы натрия довольно инертны; на самом деле, мы едим их все время в составе хлорида натрия (поваренной соли). Как мы обсудим позже, катионы и анионы почти всегда встречаются вместе, чтобы обеспечить нейтральность вещества.

   Резюме

   Атом состоит из дискретных частиц, которые определяют его химическое и физическое поведение. Каждый атом элемента содержит одинаковое количество протонов, то есть атомный номер ( Z ). Нейтральные атомы имеют одинаковое количество электронов и протонов. Атомы элемента, содержащие разное количество нейтронов, называются изотопами . Каждый изотоп данного элемента имеет одинаковый атомный номер, но другое массовое число ( A ), которое представляет собой сумму числа протонов и нейтронов. Относительные массы атомов сообщаются с использованием атомной единицы массы ( а.е.м. ), которая определяется как одна двенадцатая массы одного атома углерода-12 с 6 протонами, 6 нейтронами и 6 электронами.

   Авторы и ссылки

   • Пол Флауэрс (Университет Северной Каролины, Пембрук), Клаус Теопольд (Университет Делавэра) и Ричард Лэнгли (Государственный университет Стивена Ф. Остина) с соавторами. Контент учебника, созданный OpenStax College, находится под лицензией Creative Commons Attribution License 4.0. Загрузите бесплатно по адресу http://cnx.org/contents/85abf193-2bd…[email protected]).

   • Эд Витц (Университет Куцтауна), Джон В. Мур (UW-Мэдисон), Джастин Шорб (Колледж Хоуп), Ксавьер Прат-Ресина (Университет Миннесоты в Рочестере), Тим Вендорф и Адам Хан.

   ---

   1. Наверх
   • Была ли эта статья полезной?

   1. Тип изделия

      Раздел или Страница

      Показать страницу TOC

      № на стр.

   2. Теги

      1. анион
      2. атомная единица массы (а.е.м.)
      3. атомный номер (Z)
      4. катион
      5. химический символ
      6. ион
      7. изотоп
      8. Массовый номер (А)
      9. природное изобилие
      10. периодическая таблица элементов

   Протоны, нейтроны и электроны | Глава 4: Периодическая таблица и связь

   Вам это нравится? Не нравится ? Пожалуйста, найдите время, чтобы поделиться с нами своими отзывами. Спасибо!

   Урок 4.1

   Ключевые понятия

   • Атомы состоят из мельчайших частиц, называемых протонами, нейтронами и электронами.
   • Протоны и нейтроны находятся в центре атома, составляя ядро.
   • Электроны окружают ядро.
   • Протоны имеют положительный заряд.
   • Электроны имеют отрицательный заряд.
   • Заряды протона и электрона точно такого же размера, но противоположны.
   • Нейтроны не имеют заряда.
   • Поскольку противоположные заряды притягиваются, протоны и электроны притягиваются друг к другу.

   Резюме

   Учащиеся накладывают статический заряд на пластиковую полоску, протягивая ее между пальцами. Они увидят, что пластик притягивает их пальцы. Студенты познакомятся с идеей о том, что трение полоски пальцами приводит к тому, что электроны перемещаются от их кожи к пластику, придавая пластику отрицательный заряд, а их коже — положительный заряд. Благодаря этим занятиям учащиеся познакомятся с некоторыми характеристиками электронов, протонов и нейтронов, из которых состоят атомы.

   Цель

   Учащиеся смогут объяснить, используя электроны и протоны, почему заряженный объект притягивается или отталкивается другим заряженным объектом. Они также смогут объяснить, почему заряженный объект может притягиваться даже к незаряженному объекту. Студенты также смогут объяснить, что притяжение между положительными протонами и отрицательными электронами удерживает атом вместе.

   Оценка

   Загрузите лист с заданиями учащегося и раздайте по одному учащемуся, если это указано в задании. Рабочий лист будет служить компонентом «Оценить» каждого плана урока 5-E.

   Безопасность

   Убедитесь, что вы и учащиеся носите подходящие защитные очки.

   Материалы для каждой группы

   • Пластиковый пакет для продуктов
   • Ножницы
   • Надутый воздушный шар
   • Маленькие кусочки бумаги размером с конфетти

   Демонстрационные материалы

   • Раковина
   • Воздушный шар

   1. Покажите изображение острия карандаша и то, как атомы углерода выглядят на молекулярном уровне.

      

      Проецирование изображения Карандашное масштабирование.

      Учащиеся должны быть знакомы с частями атома из главы 3, но обзор основных моментов, вероятно, будет хорошей идеей.

      Задайте учащимся вопросы, например, следующие:

      Из каких трех различных крошечных частиц состоит атом?

      Протоны, нейтроны и электроны.

      Что из этого находится в центре атома?

      Протоны и нейтроны находятся в центре (ядре) атома. Вы можете упомянуть, что водород — единственный атом, который обычно не имеет нейтронов. Ядро большинства атомов водорода состоит всего из 1 протона. Небольшой процент атомов водорода имеет 1 или даже 2 нейтрона. Атомы одного и того же элемента с разным числом нейтронов называются изотопами. Они будут обсуждаться в Уроке 2.

      Что вращается вокруг ядра атома?

      Электроны

      Какой из них имеет положительный заряд, отрицательный заряд и отсутствие заряда?

      Протон — положительный; электрон — отрицательный; нейтрон — без заряда. Заряды протона и электрона точно такого же размера, но противоположны. В нейтральном атоме одинаковое количество протонов и электронов точно компенсируют друг друга.

      Примечание. На рисунке показана простая модель атома углерода. Он иллюстрирует некоторую основную информацию, такую ​​как количество протонов и нейтронов в ядре. Это также показывает, что количество электронов равно количеству протонов. Эта модель также показывает, что некоторые электроны могут быть ближе к ядру, а другие дальше. Одна из проблем с этой моделью заключается в том, что она предполагает, что электроны вращаются вокруг ядра по идеальным кругам в одной плоскости, но это не так. Более широко принятая модель показывает электроны как более трехмерное «электронное облако», окружающее ядро. Учащиеся познакомятся с этими идеями более подробно на уроке 3. Но для большей части нашего изучения химии на уровне средней школы модель, показанная на иллюстрации, будет очень полезной. Кроме того, в большинстве случаев использования этой модели атома ядро ​​будет отображаться в виде точки в центре атома.

   2. Покажите анимацию и объясните, что протоны и электроны имеют противоположные заряды и притягиваются друг к другу.

      Проецируйте анимацию «Протоны и электроны».

      Объясните учащимся, что два протона отталкиваются друг от друга и что два электрона отталкиваются друг от друга. Но протон и электрон притягиваются друг к другу. Другими словами, одинаковые или «подобные» заряды отталкиваются друг от друга, а противоположные заряды притягиваются друг к другу.

      Поскольку противоположные заряды притягиваются друг к другу, отрицательно заряженные электроны притягиваются к положительно заряженным протонам. Скажите учащимся, что именно это притяжение удерживает атом вместе.

      Спроецируйте анимацию «Атом водорода».

      Объясните учащимся, что в атоме водорода отрицательно заряженный электрон притягивается к положительно заряженному протону. Это притяжение и удерживает атом вместе.

      Скажите учащимся, что водород — простейший атом. В нем всего 1 протон, 1 электрон и 0 нейтронов. Это единственный атом, в котором нет нейтронов. Объясните, что это простая модель, показывающая движение электрона вокруг ядра.

      Нажмите на кнопку «Показать облако» и объясните учащимся, что это другая модель. Он показывает электрон в пространстве, окружающем ядро, которое называется электронным облаком или энергетическим уровнем. Невозможно знать местонахождение электрона, а только область, где он, скорее всего, находится. Электронное облако или энергетический уровень показывает область вокруг ядра, где, скорее всего, находится электрон.

      Примечание: любознательные студенты могут спросить, как положительно заряженные протоны могут находиться так близко друг к другу в ядре: почему они не отталкиваются друг от друга? Это большой вопрос. Ответ выходит далеко за рамки введения в химию для средней школы, но вы можете сказать одно: существует сила, называемая «сильной силой», которая удерживает вместе протоны и нейтроны в ядре атома. Эта сила намного сильнее силы отталкивания одного протона от другого.

      Еще один хороший вопрос: почему электрон не врезается в протон? Если их притягивает друг к другу, почему бы им просто не столкнуться? Опять же, подробный ответ на этот вопрос выходит за рамки изучения химии в средней школе. Но упрощенный ответ связан с энергией или скоростью электрона. По мере приближения электрона к ядру его энергия и скорость увеличиваются. В конце концов он движется в области, окружающей ядро, со скоростью, достаточно большой, чтобы уравновесить притяжение, которое притягивает его, поэтому электрон не врезается в ядро.

      Дайте каждому учащемуся лист с заданиями.

      Предложите учащимся ответить на вопросы об иллюстрации на листе с заданиями. Учащиеся записывают свои наблюдения и отвечают на вопросы о деятельности в листе деятельности. Разделы «Объясните это с помощью атомов и молекул» и «Возьми это» Дальнейшие разделы рабочего листа будут выполняться в классе, в группах или индивидуально, в зависимости от ваших инструкций.

   3. Выполните задание, чтобы показать, что электроны и протоны притягиваются друг к другу.

      Учащиеся могут увидеть доказательства зарядов протонов и электронов, выполняя задание со статическим электричеством.

      Примечание. Когда два материала трутся друг о друга в результате действия статического электричества, один материал имеет тенденцию терять электроны, а другой материал имеет тенденцию приобретать электроны. При этом человеческая кожа имеет тенденцию терять электроны, в то время как пластиковый пакет, сделанный из полиэтилена, имеет тенденцию приобретать электроны.

      Вопрос для расследования

      Что заставляет объекты притягиваться или отталкиваться друг от друга?

      Материалы для каждой группы

      • Пластиковый пакет для продуктов
      • Ножницы

      Процедура, часть 1

      1. Заряженный пластик и заряженная кожа

         1. Вырежьте 2 полоски из пластикового пакета для продуктов так, чтобы каждая была шириной около 2–4 см и длиной около 20 см.

         2. Крепко держите пластиковую полоску за один конец. Затем возьмитесь за пластиковую полоску между большим и указательным пальцами другой руки, как показано на рисунке.

         3. Быстро потяните верхнюю руку вверх так, чтобы пластиковая полоска прошла сквозь пальцы. Сделайте это три или четыре раза.
         4. Позвольте полоске свисать. Затем поднесите к нему другую руку.
         5. Напишите «притягивать» или «отталкивать» в таблице на листе с заданием, чтобы описать, что произошло.

      Ожидаемые результаты

      Пластик будет притягиваться к вашей руке и двигаться к ней. Студенты могут заметить, что пластик также притягивает их руки и рукава. Сообщите учащимся, что позже в этом уроке они будут исследовать, почему пластиковая полоска также притягивается к незаряженным (нейтральным) поверхностям.

      Примечание. Если учащиеся обнаруживают, что их пластиковая полоска не двигается к руке, значит, она недостаточно заряжена. Пусть они попробуют зарядить свою пластиковую полоску, удерживая ее на брюках или рубашке, а затем быстро потянув другой рукой. Затем они должны проверить, притягивается ли пластик к их одежде. Если нет, учащиеся должны снова попробовать зарядить пластик.

   4. Покажите учащимся модели, сравнивающие количество протонов и электронов в пластике и коже до и после их трения друг о друга.

      Скажите учащимся, что пластиковая полоска и их кожа состоят из молекул, состоящих из атомов. Предложите учащимся предположить, что пластик и их кожа нейтральны — что у них такое же количество протонов, как и электронов.

      Проецировать изображение Заряженный пластик и рука.

      Укажите, что до того, как ученики протянули пластик между пальцами, количество протонов и электронов в каждом из них было одинаковым. Затем, когда студенты протягивали пластик сквозь пальцы, электроны с их кожи попадали на пластик. Поскольку в пластике больше электронов, чем протонов, он имеет отрицательный заряд. Поскольку их пальцы отдали часть электронов, их кожа теперь имеет больше протонов, чем электронов, поэтому она имеет положительный заряд. Положительная кожа и отрицательный пластик притягивают друг друга, потому что положительное и отрицательное притягиваются.

   5. Предложите учащимся исследовать, что происходит, когда натертую пластиковую полоску держат рядом со столом или стулом.

      Процедура, часть 2

      1. Заряженный пластик и нейтральный стол

         1. Зарядите одну пластиковую полоску так же, как и раньше.

         2. На этот раз поднесите пластиковую полоску к столу или стулу.

         3. Напишите в таблице «притягивать» или «отталкивать».

      Ожидаемые результаты

      Пластик движется к столу.

      Объясните учащимся, почему пластик притягивается к столу. Ответ занимает пару шагов, поэтому вы можете помочь учащимся, нарисовав или спроецировав увеличенную иллюстрацию пластика и стола.

      После протягивания пластика между их пальцами пластик получает дополнительные электроны и отрицательный заряд. Стол имеет такое же количество протонов, как и электронов, и является нейтральным. Когда пластик приближается к столу, отрицательно заряженный пластик отталкивает электроны от поверхности стола. Это делает поверхность стола возле пластика слегка положительной. Отрицательно заряженный пластик притягивается к этой положительной области, поэтому пластик движется к ней.

   6. Предложите учащимся зарядить два кусочка пластика и подержать их рядом друг с другом, чтобы проверить, отталкиваются ли электроны друг от друга.

      Попросите учащихся сделать прогноз:

      • Как вы думаете, что произойдет, если вы зарядите две полоски пластика и поднесете их друг к другу?

      Процедура, часть 3

      1. 2 шт. заряженного пластика

         1. Зарядите две пластиковые полоски
         2. Медленно поднесите две пластиковые полоски друг к другу.
         3. Напишите «притягивать» или «отталкивать» в таблице на рабочем листе.

      Ожидаемые результаты

      Полоски будут отдаляться или отталкиваться друг от друга. Поскольку на обеих полосках есть дополнительные электроны, каждая из них имеет дополнительный отрицательный заряд. Так как одинаковые заряды отталкиваются друг от друга, полоски удаляются друг от друга.

      Спросите студентов:

      Что произошло, когда вы поднесли два куска пластика друг к другу?

      Концы полос отошли друг от друга.

      Используйте свои знания об электронах и зарядах, чтобы объяснить, почему это происходит.

      Каждая полоска имеет дополнительные электроны, поэтому они обе заряжены отрицательно. Так как заряды отталкиваются, кусочки пластика отталкивались друг от друга.

   7. Предложите учащимся применить свои знания о протонах и электронах, чтобы объяснить, что происходит, когда заряженный воздушный шар подносится к листу бумаги.

      Материалы для каждой группы

      • Надутый баллон
      • Маленькие кусочки бумаги размером с конфетти

      Процедура

      • Потрите шарик о волосы или одежду.
      • Медленно поднесите шарик к маленьким кусочкам бумаги.

      Ожидаемые результаты

      Кусочки бумаги подпрыгнут и прилипнут к воздушному шару.

      Спросите студентов:

      Что вы наблюдали, когда подносили заряженный шар к бумажкам?

      Кусочки бумаги поднялись и застряли на воздушном шаре.

      Используйте свои знания об электронах, протонах и зарядах, чтобы объяснить, почему это происходит.

      Когда вы трёте шарик о волосы или одежду, он собирает дополнительные электроны, придавая шарику отрицательный заряд. Когда вы подносите воздушный шар к бумаге, электроны из воздушного шара отталкивают электроны в бумаге. Поскольку на поверхности бумаги находится больше протонов, это положительное изменение. Электроны все еще находятся на бумаге, просто не на поверхности, поэтому в целом бумага нейтральна. Противоположности притягиваются, поэтому бумага движется вверх к шарику.

      Покажите симуляцию «Воздушные шары и статическое электричество» Университета Колорадо на сайте технологий физического образования в Боулдере.

      В симуляции поставить галочки «показывать все заряды» и «Стена». Снимите все остальное.

      В этой симуляции вы можете немного потереть воздушный шар о свитер и увидеть, что часть электронов из свитера переместится на воздушный шар. Это придает воздушному шару отрицательный заряд. Поскольку свитер потерял часть электронов, в нем больше протонов, чем электронов, поэтому он имеет положительный заряд. Если вы подвинете шарик к свитеру, он притянется. Это похоже на перемещение заряженной пластиковой полоски к ткани, о которую ее натирали.

      Вы также можете переместить воздушный шар к стене. Избыточный отрицательный заряд на воздушном шаре отталкивает отрицательный заряд на поверхности стены. Это оставляет больше положительного заряда на поверхности стены. Отрицательно заряженный шарик притягивается к положительному участку стены. Это похоже на перемещение заряженной пластиковой полоски к пальцу.

   8. Продемонстрируйте, как электроны могут притягивать поток воды.

      

      Либо выполните следующую демонстрацию, либо покажите видеоролик «Воздушный шар и вода».

      Материалы для демонстрации

      • Раковина
      • Воздушный шар

      Процедура

      1. Потрите шарик о рубашку или штаны, чтобы придать ему статический заряд.
      2. Включите кран, чтобы была очень тонкая струя воды.
      3. Медленно поднесите заряженную часть шара к струе воды.

      Ожидаемые результаты

      Струя воды должна искривляться, притягиваясь к воздушному шару.

      Спросите студентов:

      Что вы наблюдали, когда заряженный шар держали рядом с потоком воды?

      Струя воды наклонилась к воздушному шару.

      Используйте свои знания об электронах, протонах и зарядах, чтобы объяснить, почему это происходит.

      Когда вы трёте шарик о волосы или одежду, он собирает дополнительные электроны, придавая шарику отрицательный заряд. Когда вы подносите воздушный шар к потоку воды, электроны из воздушного шара отталкивают электроны в воде. Поскольку больше протонов находится на поверхности воды, это положительное изменение. Противоположности притягиваются, поэтому вода движется к шарику.

   Части периодической таблицы

   Части периодической таблицы

   Атомные номера

   	1А	2А												3А	4А	5А	6А	7А	8А
   	(1)	(2)												(13)	(14)	(15)	(16)	(17)	(18)
   			3Б		4Б	5Б	6Б	7Б	—	8Б	—	1Б	2Б
   			(3)		(4)	(5)	(6)	(7)	(8)	(9)	(10)	(11)	(12)
   1	1																		2
   2	3	4												5	6	7	8	9	10
   3	11	12												13	14	15	16	17	18
   4	19	20	21		22	23	24	25	26	27	28	29	30	31	32	33	34	35	36
   5	37	38	39		40	41	42	43	44	45	46	47	48	49	50	51	52	53	54
   6	55	56	57		72	73	74	75	76	77	78	79	80	81	82	83	84	85	86
   7	87	88	89		104	105	106	107	108	109	110	111	112	—	114	—	—	—	—
   6					58	59	60	61	62	63	64	65	66	67	68	69	70	71
   7					90	91	92	93	94	95	96	97	98	99	100	101	102	103

    

   В современной периодической таблице элементы перечислены в порядке возрастания атомный номер . Атомный номер – это число протонов в ядро атома. Количество протонов определяет идентичность элемента (т. е. элемент с 6 протонами является атомом углерода, как бы может присутствовать много нейтронов). Количество протонов определяет, как много электронов окружает ядро, и это расположение этих электроны, которые определяют большую часть химического поведения элемента.

   В периодической таблице, расположенной в порядке возрастания атомного номера, элементы, имеющие сходные химические свойства, естественным образом выстраиваются в одну и ту же столбец (группа). Например, все элементы группы 1А относительно мягкие металлы, бурно реагируют с водой и образуют заряды 1+; все элементы группы 8А нереакционноспособны, одноатомные газы при комнатной температуре температура и т. д. Другими словами, существует периодических повторений г. о свойствах химических элементов при увеличении массы.

   В оригинальной периодической таблице, опубликованной Дмитрием Менделеевым в 1869 году, элементы были расположены по возрастанию атомная масса — на тот момент, ядро еще не было открыто, и не было никакого понимания в всю внутреннюю структуру атома, поэтому атомная масса была единственной руководство по использованию. Как только структура ядра была понята, стало ясно, что это атомный номер , который регулировал свойства элементов.

    

   Элементы, отсортированные по атомному номеру

   руб.

   Атомный номер	Символ	Имя	Атомная масса (а.е.м., г/моль)
   1	Х	Водород	1.00797
   2	Он	Гелий	4.00260
   3	Ли	Литий	6,941
   4	Быть	Бериллий	9. 01218
   5	Б	Бор	10,81
   6	С	Углерод	12.011
   7	Н	Азот	14.0067
   8	О	Кислород	15,9994
   9	Ф	Фтор	18.998403
   10	Не	Неон	20.179
   11	На	Натрий	22. 98977
   12	Мг	Магний	24.305
   13	Ал	Алюминий	26.98154
   14	Си	Кремний	28.0855
   15	Р	Фосфор	30,97376
   16	С	Сера	32.06
   17	Кл	Хлор	35.453
   18	Ар	Аргон	39,948
   19	К	Калий	39. 0983
   20	Са	Кальций	40.08
   21	Sc	Скандий	44.9559
   22	Ти	Титан	47,90
   23	В	Ванадий	50,9415
   24	Кр	Хром	51,996
   25	Мн	Марганец	54.9380
   26	Фе	Железо	55. 847
   27	Со	Кобальт	58.9332
   28	Ni	Никель	58,70
   29	Cu	Медь	63,546
   30	Цинк	Цинк	65,38
   31	Га	Галлий	69,72
   32	Ge	Германий	72,59
   33	Как	Мышьяк	74. 9216
   34	Se	Селен	78,96
   35	Бр	Бром	79.904
   36	Кр	Криптон	83,80
   37	руб.	Рубидий	85.4678
   38	Старший	Стронций	87,62
   39	Д	Иттрий	88.9059
   40	Зр	Цирконий	91,22
   41	№	Ниобий	92. 9064
   42	Пн	Молибден	95,94
   43	ТК	Технеций	(98)
   44	Ру	Рутений	101.07
   45	Rh	Родий	102.9055
   46	Pd	Палладий	106,4
   47	Аг	Серебро	107,868
   48	CD	Кадмий	112,41
   49	В	Индий	114,82
   50	Сн	Олово	118,69
   51	Сб	Сурьма	121,75
   52	Те	Теллур	127,60
   53	я	Йод	126. 9045
   54	Хе	Ксенон	131,30
   55	CS	Цезий	132.9054
   56	Ба	Барий	137,33
   57	Ла	Лантан	138.9055
   58	Се	Церий	140,12
   59	Пр	Празеодим	140,9077
   60	Нд	Неодим	144,24
   61	вечер	Прометий	(145)
   62	См	Самарий	150,4
   63	ЕС	Европий	151,96
   64	Гд	Гадолиний	157,25
   65	Тб	Тербий	158,9254
   66	Дай	Диспрозий	162,50
   67	Хо	Гольмий	164. 9304
   68	Er	Эрбий	167,26
   69	тм	Тулий	168,9342
   70	Ыб	Иттербий	173,04
   71	Лу	Лютеций	174,967
   72	Хф	Гафний	178,49
   73	Та	Тантал	180,9479
   74	Вт	Вольфрам	183,85
   75	Re	Рений	186,207
   76	ОС	Осмий	190,2
   77	Ир	Иридиум	192,22
   78	Пт	Платина	195,09
   79	Au	Золото	196,9665
   80	рт. ст.	Меркурий	200,59
   81	Тл	Таллий	204,37
   82	Пб	Свинец	207,2
   83	Би	Висмут	208.9804
   84	По	Полоний	(209)
   85	В	Астатин	(210)
   86	Р-н	Радон	(222)
   87	Пт	Франций	(223)
   88	Ра	Радий	226. 0254
   89	Ак	Актиний	227.0278
   90	Т	Торий	232.0381
   91	Па	Протактиний	231.0359
   92	У	Уран	238.029
   93	№	Нептуний	237.0482
   94	Пу	Плутоний	(242)
   95	Ам	Америций	(243)
   96	см	Кюриум	(247)
   97	Бк	Берклиум	(247)
   98	См.	Калифорния	(251)
   99	Эс	Эйнштейний	(252)
   100	FM	Фермиум	(257)
   101	Мд	Менделевий	(258)
   102	№	Нобелий	(250)
   103	Лр	Лоуренсиум	(260)
   104	Рф	Резерфордий	(261)
   105	Дб	Дубниум	(262)
   106	Сг	Сиборгиум	(263)
   107	Бх	Борий	(262)
   108	Гс	Хассиум	(255)
   109	Мт	Мейтнерий	(256)
   110	Дс	Дармштадтиум	(269)
   111	Рг	Рентгений	(272)
   112	Ууб	Унунбиум	(277)
   113	—	——	———
   114	Уук	Унунквадиум

    

    

   2.

   1 Электроны, протоны, нейтроны и атомы – физическая геология

   Глава 2 Минералы

   Вся материя, включая минеральные кристаллы, состоит из атомов, а все атомы состоят из трех основных частиц: протонов , нейтронов, и электронов . Как показано в таблице 2.1, протоны заряжены положительно, нейтроны не заряжены, а электроны заряжены отрицательно. Отрицательный заряд одного электрона уравновешивает положительный заряд одного протона. И протоны, и нейтроны имеют массу 1, а электроны почти не имеют массы.

   Таблица 2.1 Заряды и массы частиц внутри атомов

   Элементарная частица	Зарядка	Масса
   Протон	+1	1
   Нейтрон	0	1
   Электрон	−1	~0

   Элемент водорода состоит из простейших атомов, каждый из которых имеет только один протон и один электрон. Протон образует ядро, а электрон вращается вокруг него. Все остальные элементы имеют в своем ядре нейтроны, а также протоны, например, гелий, изображенный на рис. 2.2. Положительно заряженные протоны имеют тенденцию отталкиваться друг от друга, а нейтроны помогают удерживать ядро ​​вместе. Количество протонов равно атомный номер , а количество протонов плюс нейтронов составляет атомная масса . Для водорода атомная масса равна 1, потому что есть один протон и нет нейтронов. Для гелия это 4: два протона и два нейтрона.

   У большинства из 16 легчайших элементов (вплоть до кислорода) число нейтронов равно числу протонов. Для большинства оставшихся элементов нейтронов больше, чем протонов, потому что дополнительные нейтроны необходимы, чтобы удерживать ядро ​​вместе, преодолевая взаимное отталкивание увеличивающегося числа протонов, сосредоточенных в очень маленьком пространстве. Например, кремний имеет 14 протонов и 14 нейтронов. Его атомный номер 14, а атомная масса 28. Наиболее распространенный изотоп урана имеет 92 протона и 146 нейтронов. Его атомный номер 92, а атомная масса 238 (92 + 146).

   Рис. 2.2. Изображение атома гелия.

   Точка в середине — это ядро, а окружающее его облако показывает, где в любой момент могут находиться два электрона. Чем темнее оттенок, тем больше вероятность, что там будет электрон. Ангстрем (Å) равен 10 ^-10 м . Фемтометр (фм) равен 10 ^-15 м. Другими словами, электронное облако атома гелия примерно в 100 000 раз больше, чем его ядро.

   Электроны, вращающиеся вокруг ядра атома, расположены в оболочках, также известных как «энергетические уровни». Первая оболочка может содержать только два электрона, а следующая оболочка может содержать до восьми электронов. Последующие оболочки могут содержать больше электронов, но самая внешняя оболочка любого атома содержит не более восьми электронов. Электроны на внешней оболочке играют важную роль в образовании связей между атомами. Элементы с полной внешней оболочкой являются инертными в том смысле, что они не реагируют с другими элементами с образованием соединений. Все они появляются в крайнем правом столбце периодической таблицы: гелий, неон, аргон и т. д. Для элементов, которые не имеют полной внешней оболочки, самые внешние электроны могут взаимодействовать с самыми внешними электронами соседних атомов, создавая химические связи. Конфигурации электронной оболочки для 29из первых 36 элементов перечислены в таблице 2.2.

   Таблица 2.2 Конфигурации электронных оболочек некоторых элементов до элемента 36. (Инертные элементы с заполненными внешними оболочками выделены жирным шрифтом.)

   			Число электронов в каждой оболочке
   Элемент	Символ	Атомный номер	Первый	Второй	Третий	Четвертый
   Водород	Х	1	1
   Гелий	Он	2	2
   Литий	Ли	3	2	1
   Бериллий	Be	4	2	2
   Бор	Б	5	2	3
   Углерод	С	6	2	4
   Азот	Н	7	2	5
   Кислород	О	8	2	6
   Фтор	Ф	9	2	7
   Неон	Не	10	2	8
   Натрий	На	11	2	8	1
   Магний	мг	12	2	8	2
   Алюминий	Ал	13	2	8	3
   Кремний	Си	14	2	8	4
   Фосфор	Р	15	2	8	5
   Сера	С	16	2	8	6
   Хлор	Кл	17	2	8	7
   Аргон	Ар	18	2	8	8
   Калий	К	19	2	8	8	1
   Кальций	Са	20	2	8	8	2
   Скандий	Sc	21	2	8	9	2
   Титан	Ти	22	2	8	10	2
   Ванадий	В	23	2	8	11	2
   Хром	Кр	24	2	8	13	1
   Марганец	Мн	25	2	8	13	2
   Железо	Фе	26	2	8	14	2
   .	.	.	.	.	.	.
   Селен	Se	34	2	8	18	6
   Бром	Бр	35	2	8	18	7
   Криптон	Кр	36	2	8	18	8

    

   Атрибуции

   Рисунок 2.2
   Helium Atom от Yzmo находится под лицензией CC-BY-SA-3.0

   Структура атома

   Структура атома

   Атом и электромагнитное излучение

   Основные Субатомные частицы	Электромагнитный Радиация
   Свет и другие формы электромагнитного излучения

   ---

   Фундаментальный субатомный Частицы

   Частица	Символ	Платный		Масса
   электрон	и —	-1		0,0005486 а. е.м.
   протон	р +	+1		1,007276 а.е.м.
   нейтрон	п о	0		1.008665 аму

   Количество протонов, нейтронов и электронов в атоме можно определить из набора простых правила.

   • Число протонов в ядре атома равно равно атомному номеру ( Z ).
   • Количество электронов в нейтральном атоме равно равно числу протонов.
   • Массовое число атома ( M ) равно сумма числа протонов и нейтронов в ядро.
   • Число нейтронов равно разности между массовым числом атома ( М ) и атомный номер ( Z ).

   Примеры: Определим количество протонов, нейтронов, и электроны в следующих изотопах.

   12 С

   13 С

   14 С

   14 Н

   Различные изотопы элемента идентифицируют, записывая массовое число атома в верхний левый угол символа элемента. ¹² С, ¹³ C и ¹⁴ C изотопы углерода ( Z = 6) и, следовательно, содержат шесть протонов. Если атомы нейтральны, они также должны содержать шесть электронов. Единственный разница между этими изотопами в количестве нейтронов в ядре.

   ¹² C: 6 электронов, 6 протонов и 6 нейтронов

   ¹³ C: 6 электронов, 6 протонов и 7 нейтронов

   ^{14 С: 6 электронов, 6 протонов и 8 нейтронов}

   ---

   Электромагнитный Радиация

   Многое из того, что известно о строении электронов в атоме было получено при изучении взаимодействия между материей и различными формами электромагнитный радиация . Электромагнитное излучение имеет некоторые свойства частицы и волны.

   Частицы имеют определенную массу и занимают пространство. Волны не имеют массы, но несут энергию как они путешествуют по космосу. Помимо их способности несут энергию, волны имеют четыре другие характеристики свойства: скорость, частота, длина волны и амплитуда. частота ( v ) количество волн (или циклов) на единицу время. Частота волны указывается в единицах циклов. в секунду (с ^-1 ) или герц (Гц).

   Идеализированный рисунок волны на рисунке ниже иллюстрирует определения амплитуды и длины волны. Длина волны ( l ) — наименьшее расстояние между повторяющимися точками на волне. Амплитуда волна это расстояние между самой высокой (или самой низкой) точкой волны и центр тяжести волны.

   Если мы измерим частоту ( v ) волны в циклах в секунду и длина волны ( l ) в метрах, Произведение этих двух чисел выражается в метрах на второй. Произведение частоты ( v ) на длина волны ( l ) волны, следовательно, скорость ( с ) при котором волна распространяется в пространстве.

   вл = с

   ---

   Свет и прочее Формы электромагнитного излучения

   Свет — это волна с электрическими и магнитными составные части. Следовательно, это форма электромагнитного поля . радиация .

   Видимый свет содержит узкую полосу частот и длины волн в части электромагнитного спектра которые наши глаза могут обнаружить. Он включает в себя излучение с длины волн от 400 нм (фиолетовый) до 700 нм (красный). Поскольку это волна, свет преломляется, когда попадает в стекло. призма. Когда белый свет фокусируется на призме, световые лучи с разной длиной волны изгибаются на разную величину и свет превращается в спектр цветов. Начиная со стороны спектра, где свет преломляется наименьший угол, цвета красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, и фиолетовый.

   Как видно из следующей диаграммы, энергия переносимый светом, увеличивается по мере того, как мы переходим от красного к синему через видимый спектр.

   Поскольку длина волны электромагнитного излучения может быть до 40 м или до 10 ^-5 нм, видимый спектр составляет лишь малую часть всего диапазона электромагнитного излучения.

   Электромагнитный спектр включает радио- и телеволны, микроволны, инфракрасное излучение, видимый свет, ультрафиолет, рентгеновские лучи, g-лучи и космические лучи, как показано на рисунке выше. Эти различные формы излучения движутся со скоростью света ( c ). Однако они различаются по своей частоте и длины волн. Произведение частоты на длина волны электромагнитного излучения всегда равна скорость света.

   вл = с

   В результате электромагнитное излучение то, что имеет большую длину волны, имеет низкую частоту, а излучение с высокой частотой имеет короткую длину волны.

   ---

   вопросов и ответов — Как найти количество протонов, электронов и нейтронов в атоме элемента?

   Предыдущий вопрос

   (Не могли бы вы объяснить плотность?)

   Вопросы и ответы
   Основной индекс

   Следующий вопрос

   (Сколько протонов, нейтронов и электронов в атоме?)

   Предыдущий вопрос

   (Не могли бы вы объяснить плотность?)

   Вопросы и ответы Основной индекс

   Следующий вопрос

   (Сколько протонов, нейтронов и электронов в атоме?)

   Вопросы и ответы Основной индекс

   Сколько протонов, электронов и нейтронов в атоме криптона, углерода, кислорода, неона, серебра, золота и т.д…?

   Чтобы найти количество протонов, электронов и нейтронов в атоме, выполните следующие простые шаги:

   Шаг 1. Сбор информации

   Первое, что вам нужно сделать, это найти некоторую информацию о вашем элементе. Перейдите в периодическую таблицу элементов и нажмите на свой элемент. Если это упрощает задачу, вы можете выбрать элемент из алфавитного списка.

   Используйте Таблицу элементов, чтобы найти атомный номер и атомный вес вашего элемента. Атомный номер — это число, расположенное в верхнем левом углу, а атомный вес — это число, расположенное внизу, как в этом примере для криптона:

   Шаг 2. Число протонов равно…

   атомный номер — это количество протонов в атоме элемента. В нашем примере атомный номер криптона равен 36. Это говорит нам о том, что атом криптона имеет в ядре 36 протонов.

   Интересно, что каждый атом криптона содержит 36 протонов. Если в атоме нет 36 протонов, он не может быть атомом криптона. Добавление или удаление протонов из ядра атома создает другой элемент. Например, удаление одного протона из атома криптона создает атом брома.

   Шаг 3. Число электронов равно…

   По определению атомы не имеют общего электрического заряда. Это означает, что должен существовать баланс между положительно заряженными протонами и отрицательно заряженными электронами. Атомов должно быть равное количество протонов и электронов. В нашем примере атом криптона должен содержать 36 электронов, поскольку он содержит 36 протонов.

   Электроны особым образом расположены вокруг атомов. Если вам нужно знать, как электроны расположены вокруг атома, взгляните на статью «Как читать таблицу конфигурации электронов?» страница.

   Атом может приобретать или терять электроны, становясь так называемым ионом . Ион — это не что иное, как электрически заряженный атом. Добавление или удаление электронов из атома не меняет того, какой это элемент, а только его суммарный заряд.

   Например, удаление электрона из атома криптона образует ион криптона, который обычно записывается как Kr ⁺ . Знак плюс означает, что это положительно заряженный ион. Он заряжен положительно, потому что из атома был удален отрицательно заряженный электрон. Оставшихся 35 электронов было меньше, чем 36 положительно заряженных протонов, что привело к заряду +1.

   Шаг 4. Число нейтронов равно…

   Атомный вес в основном является измерением общее число частиц в ядре атома . На самом деле, это не такой чистый срез. Атомный вес на самом деле представляет собой средневзвешенное значение всех встречающихся в природе изотопов элемента по отношению к массе углерода-12. Не понял? Не имеет значения. Все, что вам действительно нужно найти, это то, что называется массовым числом . К сожалению, массовое число не указано в таблице элементов. К счастью, чтобы найти массовое число, все, что вам нужно сделать, это округлить атомный вес до ближайшего целого числа 9.1278 . В нашем примере массовое число криптона равно 84, так как его атомный вес 83,80 округляется до 84.

   Массовое число — это количество частиц в ядре атома. Помните, что ядро ​​состоит из протонов и нейтронов. Итак, если мы хотим, мы можем написать:

   Массовое число = (Количество протонов) + (Количество нейтронов)

   Для криптона это уравнение принимает вид:

   84 = (Количество протонов) + (Количество нейтронов)

   Если бы мы только знали, сколько протонов у криптона, мы могли бы вычислить, сколько у него нейтронов. Подожди… Нам до знают, сколько протонов у криптона! Мы сделали это еще в Шаг 2 ! Атомный номер (36) — это количество протонов в криптоне. Подставляя это в уравнение, мы получаем:

   84 = 36 + (Число нейтронов)

   Какое число, прибавленное к 36, дает 84? Надеюсь, вы сказали 48. Это количество нейтронов в атоме криптона.

   Интересно, что добавление или удаление нейтронов из атома не создает новый элемент. Скорее, он создает более тяжелую или более легкую версию этого элемента. Эти разные версии называются изотопами, и большинство элементов на самом деле представляют собой смесь разных изотопов.

   No related posts.