Атом молекула ион электрон нейтрон. Что такое атом и молекула? Массы атомов и молекул. Моль

Очень часто можно услышать мнение, что атом будучи составной частью молекулы, обладает теми же свойствами и имеет аналогичную структуру. Такая позиция лишь отчасти имеет право на существование, поскольку частицы имеют общие и отличительные признаки. Для начала достаточно рассмотреть свойства двух объектов, и на их основе делать дальнейшие выводы.

Атом можно рассматривать как элементарную частицу однородного вещества . Такое вещество, по определению, состоит только из одного химического элемента (С, N, O и другие с периодической таблицы Менделеева). Именно наименьшая часть таких элементов, которая может быть носителем их свойств, и называется атомом. Согласно последним современным представлениям, атом состоит из трех составляющих: протонов, нейтронов и электронов.

Первые две субчастицы вместе составляют базовое ядро , которое имеет положительный заряд. Двигающиеся вокруг ядра электроны привносят компенсационный заряд с противоположным знаком. Таким образом, делается первый вывод, что большинство атомов — электрически нейтральны. Что касается оставшейся части, то в силу различных физико-химических процессов, атомы могут либо присоединять, либо отпускать электроны, что приводит к появлению заряда. Атом имеет массу и размер (определяется размерами ядра) и определяет химические свойства вещества.

Молекула

Молекула является минимальной структурной единицей вещества . Такое вещество может состоять из нескольких химических элементов. Однако, молекулой можно считать и одноатомное вещество одного химического элемента — инертный газ аргона. Как и атомы, является электрически нейтральной. Ионизировать молекулу можно, но уже значительно сложнее: атомы внутри молекулы связаны между собой ковалентной, либо ионной связью. Поэтому присоединить или забрать электрон становится значительно сложнее. Большинство молекул имеет сложную архитектурную постройку, где каждый атом заранее занимает отведенное ему место.

Атом и молекула: общие свойства

Строение . Обе частицы являются структурными единицами вещества. При этом под атомом подразумевается один определенный элемент, молекула же включает в себя уже несколько химически связанных атомов, но структура (положительное ядро с отрицательными электронами) остается той же.

Электрическая нейтральность . При отсутствии внешних факторов — взаимодействия с другим химическим веществом, направленного электрического поля и других раздражителей, — атомы и молекулы не имеют заряда.

Замещение . Атом может выступать как молекула в одном случае — при работе с инертными газами. Также молекулой может считаться одноатомная ртуть.

Наличие массы . Обе частицы имеют свою четкую массу. В случае атома масса зависит от химического элемента и определяется весом ядра (протон почти в 1500 раз тяжелее электрона, поэтому вес отрицательной частицы часто не берется во внимание). Масса молекулы определяется исходя из ее химической формулы — элементов, входящих в ее состав.

Атом и молекула: отличные свойства

Неделимость . Атом является мельчайшим элементом, из которого нельзя выделить еще меньшую частицу. (Получение иона влияет только на заряд, но не на вес). Молекулу, в свою очередь, можно разделить на более мелкие молекулы или можно разложить на атомы. Процесса распада легко добиться с использованием химических катализаторов. Иногда достаточно просто нагреть вещество.

Свободное существование . Молекула может свободно существовать в природе. Атом существует в вольной форме лишь в двух случаях:

  1. Как одноатомная ртуть или инертный газ.
  2. В условиях космоса — как отдельные атомы могут находиться любые химические элементы.

В остальных случаях атом всегда входит в состав молекулы.

Образование заряда . Взаимодействие между ядром и электроном в атоме можно легко преодолеть даже мельчайшим электрическим полем. Таким образом, — из атома легко получить положительный или отрицательный ион. Наличие химических связей между атомами внутри молекулы требует приложения гораздо большего электрического поля или взаимодействия с другим химически активным веществом.

Химия - это наука о веществе.

Элементарная частица - это неделимый микрообъект в масштабе атомных ядер, который является неделимым.

Субатомная частица - это элементарная или составная частица, которая входит в состав атома. К субатомным частицам относятся электрон, протон и нейтрон.

Нейтрон - элементарная частица, заряда не имеет. По массе почти равен с протоном.

Протон - элементарная частица, носитель положительного заряда. По массе почти равен с нейтроном.

Электрон - элементарная частица, носитель отрицательного заряда. Масса электрона приблизительно равна 1/1836 части массы протона.

Нуклоны - общее название для протонов и нейтронов.

Атом - единица вещества, состоящее из положительно заряженного ядра, которое окружено таким же числом отрицательно заряженных электронов. Атом является электрически нейтральным.

Ядро - центральная часть атома, состоящее из положительно заряженных протонов и нейтральных нейтронов; масса каждой из этих частиц приблизительно равна 1 а.е.м.

Атомная единица массы (а.е.м.) - единица массы, применяемая для масс молекул, атомов, атомных ядер и элементарных частиц. Атомная единица массы определяется как 1⁄12 массы атома углерода 12 C.

Атомный (порядковый) номер - суммарное число протонов в ядре атома. Также показывает количество электронов в атоме.

Массовое число - суммарное число нуклонов в атоме.

Атомная масса - массовое число, выраженное в атомных единицах массы. Атомная масса всегда несколько меньше суммы масс частиц, входящих в состав атома, поскольку при образовании атома из этих частиц часть массы превращается в энергию и выделяется в виде излучения (дефект массы).

Дефект масс - разность между суммарной массой всех нуклонов ядра в свободном состоянии и массой ядра.

Энергия связи - это энергия, которая потребуется для расщепления ядра на свободные нуклоны.

Изотоп - атомы одного и того же химического элемента с различным числом нейтронов в ядре. Каждый изотоп элемента имеет собственную атомную массу, а порядковый номер и символ элемента остаются неизменными.

Молекула - совокупность атомов, удерживаемых вместе химическими связями.

Химическая связь - это взаимодействие атомов, обусловливающее устойчивость молекулы (или кристалла) как целого.

Электроотрицательность - способность атома притягивать электроны.

Электронная пара - связанное состояние двух взаимодействующих электронов.

Ковалентная неполярная связь - разновидность ковалентной химической связи, которая образуется п ри взаимодействии атомов с одинаковой электроотрицательностью. Между ними образуется электронная пара, которой в равной степени владеют оба атома.

Ковалентная полярная связь - разновидность ковалентной химической связи , которая образуется п ри взаимодействии атомов, значение электроотрицательности которых отличаются, но не резко; происходит смещение общей электронной пары к более электроотрицательному атому.

Ионная связь - связь, которая образуется при взаимодействии атомов, которые резко отличаются друг от друга по электроотрицательности.

Водородная связь - связь, которая образуется между атомами водорода одной молекулы и атомом сильно электроотрицательного элемента (O, N, F) другой молекулы.

Молекулярная масса - сумма атомных масс всех атомов в молекуле.

Межмолекулярное взаимодействие - взаимодействие молекул между собой, не приводящее к разрыву или образованию новых химических связей. К межмолекулярным взаимодействиям относятся все силы межмолекулярного притяжения и отталкивания.

Вандерваальсовы силы - разновидность сил межмолекулярного взаимодействия, благодаря которым вещество имеет три агрегатных состояния.

Полярная молекула - молекула, образованная атомами с помощью ковалентной полярной химической связи.

Число Авогадро - количество частиц в 12 граммах 12 С и равное 6,02·1023 .

1 Моль - это количество вещества, равное числу Авогадро, т.е 6,02·10 23 частиц.

Молярная масса - масса одного моля вещества, измеряется в г/моль.

Ион - НЕэлементарная частица, имеющая заряд за счет удаления или приобретения одного или нескольких электронов.

Катион - положительно заряженный ион.

Анион - отрицательно заряженный ион.

Степень окисления - это такое число электронов, которое необходимо прибавить (восстановить) или отнять (окислить) к иону, чтобы он превратился обратно в нейтральный атом.

Окисление - оттягивание или полное удаление электронов от частицы.

Восстановление - присоединение или приближение электронов к частице.

Комплексный ион - это сложный ион, состоящий из двух и более простых ионов.

Соль - это соединение определенного числа катионов и анионов, которое обладает нулевым результирующим зарядом.

Кристалл соли - устойчивое образование из катионов и анионов, в котором ион каждого типа как можно дальше удален от других ионов с зарядом такого же знака.

Координационное число - число атомов или химических групп, непосредственно присоединенных к центральному атому в комплексном ионе или молекуле.

Сольватация - электростатическое взаимодействие между частицами (ионами, молекулами) растворенного вещества и растворителя. Простыми словами, это просто процесс растворения.

Гидратация - это процесс сольватации в воде.

Катод - отрицательный электрод, который поставляет электроны.

Анод - положительный электрод, который забирает электроны.

Электролиз - это метод разделения компонентов соединения при помощи электрического тока, проходящего через расплавленное соединение или раствор.

1 Фарадей - величина, равная 96485 Кл, представляет собой просто заряд 1 моля электронов.

Атом Атом

Химический элемент

Молекула

Ио́н

Дайте определение понятиям количество вещества, молярная масса, атомная масса?

В Международной системе СИ за единицу количества вещества принят моль.

МОЛЬ - это количество вещества (n), которое содержит 6,02 . 10 23 структурных единиц (атомов, молекул, ионов) данного вещества (6,02·10 23 частиц, число Авогадро N A) 1 моль атомов Н, 1 моль молекул Н 2

Атомная единица массы (а.е.м.) - внесистемная единица массы.

Атомная единица массы – это единица массы, равная 1/12 массы атома изотопа углерода 12 С

m(С) = 1,99·10 -26 кг

1/12 m(C) = 1/12 x 1,99·10 -26 кг = 1,66·10 -27 кг = 1,66·10 -24 г

1 а.е.м. = 1,66·10 -27 кг = 1,66·10 -24 г 1 а.е.м. ≈ массе протона или нейтрона.

Масса 1 моля вещества в граммах [М] = [г/моль]

Молярная масса численно равна относительной молекулярной массе

М = Мr

Мr (Н 2 О) = 18,0152 а.е.м.

М(Н 2 О) = 18,0152 г/моль

Молярная масса равна произведению массы m 0 одной молекулы данного вещества на постоянную Авогадро

М = N A · m 0

m в-ва = n · M

Какой ученый открыл закон постоянства состава?

Закон постоянства состава вещества:

Сформулирован Ж.-Л. Прустом в 1799 г..

Всякое чистое вещество независимо от способа его получения всегда имеет постоянный качественный и количественный состав.



Современная формулировка закона постоянства состава вещества такой:

Состав соединений молекулярной структуры является постоянным независимо от способа их получения. Состав соединений немолекулярной структуры (с атомной, ионной или металлической кристаллической решеткой) не является постоянным и зависит от способа их получения.

Соединения постоянного состава - дальтониды (в память английского химика и физика Дальтона).

Состав выражается простыми формулами с целочисленными стехиометрическими индексами, например:

Н 2 О, НCl, ССl 4 , СO 2

Соединения переменного состава - бертоллиды (в память французского химика Бертолле).

Состав бертоллидов изменяется и не отвечает стехиометрическим отношениям, например

FeS x , где 1,02 < x < 1,10

Физический смысл порядкового номера химического элемента?

Порядковый номер химического элемента
совпадает с числом положительных элементарных зарядов в ядре.
И это число вращающихся вокруг ядра электронов является константой. Порядковый номер - это заряд ядра, т. е количество протонов.

Чем обусловлены металлические свойства химических элементов?

Проявление металлических свойств определяется, прежде всего, способностью атомов данного элемента отдавать электроны с внешнего электронного слоя. Именно наличием у металлов свободных электронов обусловлена их высокая электропроводность. Усиление металлических свойств щелочных металлов с возрастанием атомного номера элемента связано прежде всего с увеличением радиусов их атомов, т. е. с ростом числа электронных слоев.

Чему равно массовое число атома?

Масса атома в а.е.м. или массовое число мы можем найти в ПС, оно определяется массой всех протонов и массой всех нейтронов ядра.

Чему равно число нейтронов в атоме P?

Число нейтронов в атоме P равно 16, т.к Массовое число(31)- число протонов(15).



Как составить электронную формулу атома? Правила заполнения атомных орбиталей.

Принцип Паули (запрет)

На одной АО могут находиться не более чем два электрона, которые должны иметь различные спины. В атоме не может быть двух электронов с одинаковым набором всех четырех квантовых чисел.

Правило Хунда.

Устойчивому состоянию атома соответствует такое распределение электронов в пределах энергетического подуровня, при котором абсолютное значение суммарного спина атома максимально

Что такое кристаллогидрат?

Кристаллогидраты - кристаллы, содержащие молекулы воды и образующиеся, если в кристаллической решётке катионы образуют более прочную связь с молекулами воды, чем связь между катионами и анионами в кристалле безводного вещества. Пример: CaSO 4 ·2H 2 O гипс.

Что подразумевается под понятиями: молекула, ион, атом, химический элемент?

Атом – наименьшая частичка химического элемента, являющийся носителем его свойств (предел химической делимости материи). Атом – это электронейтральная частица, состоящего из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов.

Химический элемент – это совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра. Объектом изучения в химии являются химические элементы и их соединения.

Молекула – это электронейтральная частица, образующаяся при возникновении ковалентных связей между атомамиодного или нескольких элементов, которая определяет химические свойства вещества.

Ио́н - электрически заряженная частица(положительно или отрицательно) (атом, молекула) , образующаяся, обычно в результате потери или присоединения одного или нескольких электронов атомами или молекулами.

Заряд иона кратен заряду электрона. Понятие и термин ион ввёл в 1834 Майкл Фарадей, который, изучая действие электрического тока на водные растворы кислот, щелочей и солей, предположил, что электропроводность таких растворов обусловлена движением ионов. Положительно заряженные ионы, движущиеся в растворе к отрицательному полюсу (катоду) , Фарадей назвал катионами, а отрицательно заряженные, движущиеся к положительному полюсу (аноду) - анионами.

§ 1 Частицы вещества

Разделим плитку шоколада на восемь равных частей.

Это у нас получится без особого труда. А можно ли каждую восьмую часть плитки поделить еще на восемь кусочков? Да, конечно, но у нас при этом возникнут определенные трудности. Точно также можно поступить и с любым другим телом. А теперь посмотрим на руки. Мы увидим, что на руках при делении остались мельчайшие частицы шоколада. Это означает, что тело обладает свойством делимости до неимоверно малых размеров.

О том, что все вещества состоят из мельчайших частиц, догадывались еще древние ученые. Подтверждением этого является дошедшая до нас поэма «О природе вещей» Лукреция Кара:

И, наконец, на морском берегу, разбивающем волны,

Платье сыреет всегда, а на солнце вися, оно сохнет;

Видеть, однако, нельзя, как влага на нём оседает,

Да и не видно того, как она исчезает от зноя.

Значит, дробится вода на такие мельчайшие части,

Что недоступны они совершенно для нашего глаза.

Расстояние между молекулами может увеличиваться при переходе вещества из одного состояния в другое. Так, например, стакан воды объемом 0,2 литра при превращении в пар занимает объем 320 литров. Это означает, что частицы воды расположены ближе друг к другу, чем частицы водяного пара.

Существование таких мельчайших частиц было доказано лишь в 19 веке. Эти частицы получили название молекул. Молекула - это мельчайшая частица вещества, имеющая физические и химические свойства данного вещества. Таким образом, делить любое тело можно до размера молекул. Размер молекулы настолько мал, что представить его можно только с помощью сравнений. Например, молекула воды со столько раз меньше крупного яблока, во сколько раз яблоко меньше земного шара.

На сегодняшний день факт существования молекул доказан при помощи мощного электронного микроскопа, дающего увеличение в 10 000 000 раз.

Далее уместен вопрос, как расположены частицы вещества друг относительно друга. Для ответа на этот вопрос можно провести эксперимент в домашних условиях. Если взять полстакана гороха и полстакана манной крупы и смешать их, то мы в результате не получим полный стакан, так как крупинки манки займут промежутки между горохом. Таким образом, ученые пришли к выводу о том, что между молекулами существуют промежутки. Если попытаться сжать закупоренный шприц с воздухом, то объем газа уменьшится. Это также доказывает существование межмолекулярных промежутков.

Промежутки существуют между частицами у твердых тел и жидкостей, однако они в несколько раз меньше промежутков между частицами газа.

§ 2 Делимость вещества

А можно ли разделить молекулу? Из курса окружающего мира нам известно, что вода состоит из кислорода и водорода. Это означает, что молекулу воды можно разделить на две составляющие - кислород и водород. Однако в этом случае составляющие части не будут сохранять свойства вещества. Так ученым стали известны атомы. Атом - наименьшая неделимая часть вещества. Молекулы могут состоять из одинаковых и различных атомов. Например, молекула воды состоит из двух атомов водорода и одной молекулы кислорода, а молекула водорода из двух одинаковых атомов водорода.

Таким образом, делаем вывод о том, что все вещества состоят из молекул, повторяющих свойства этого вещества, а молекулы, в свою очередь, состоят из наименьших неделимых частей - атомов водорода из двух одинаковых атомовводорода.

§ 3 Итоги урока

1. Тело обладает свойством делимости до неимоверно малых размеров.

2. Молекула - мельчайшая частица вещества, имеющая физические и химические свойства данного вещества. Таким образом, делить любое тело можно до размера молекул.

3. Между молекулами существуют промежутки.

4. Промежутки существуют между частицами у твердых тел и жидкостей, однако они в несколько раз меньше промежутков между частицами газа. Расстояние между молекулами может увеличиваться при переходе вещества из одного состояния в другое.

5. Атом - наименьшая неделимая часть вещества. Молекулы могут состоять из одинаковых и различных атомов. Например, молекула воды состоит из двух атомов водорода и одной молекулы кислорода, а молекула

Использованные изображения:

Цели урока: углубить знания учащихся о атомы и молекулы как сложные структурные частицы вещества; дать понятие о ионы как заряженные частицы; на основании строения атома дать понятие о химический элемент как определенный вид атомов; ознакомить учащихся с современной украинской номенклатурой; дать представление о распространении химических элементов в природе.

Тип урока: комбинированный.

Формы работы: эвристическая беседа, рассказ, работа с опорной схемой.

Оборудование: периодическая система химических элементов.

II. Проверка домашнего задания

1. Заслушиваем способ разделения смеси: соль + спирт + вода + железные опилки.

Декантація и фильтрации.

Дистилляция.

Выпаривание и кристаллизация.

2. Несколько учеников на выбор предлагают свою смесь. Заслушиваем способ разделения, обсуждаем предложенный вариант.

III. Актуализация опорных знаний

Вспомните из курсов природоведения и физики основные этапы развития учения о строении атома.

Эвристическая беседа

1. Теория атомов Демокрита.

2. Создание атомно-молекулярного учения М. В. Ломоносовым и Дж. Дальтоном.

3. Ядерная модель строения атома Е. Резерфорда:

Атомы состоят из положительно заряженного ядра и электронной оболочки.

Заряд ядра атома и суммарный заряд всех электронов одинаковый. Атом електронейтральний.

Электроны движутся вокруг ядра с различным запасом энергии, на разном расстоянии от ядра и образуют энергетические уровни.

Рассматриваем схему строения атома.

Ядро состоит из протонов и нейтронов.

Заряд ядра равен порядковому номеру элемента в периодической системе (заполняем схему).

Итак, подведем итог.

Атом - мельчайшая электронейтральная частица вещества, состоящая из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов.

А что будет, если количество протонов и электронов в атоме будет разной?

Он вступит заряда, причем если

np < ne - , то отрицательного;

np > ne , то позитивного.

Заряженные частицы называются ионами. Положительные ионы - катионы, а отрицательные ионы - анионы.

Например: H + - положительный ион Водорода (катион Водорода);

F - - отрицательный ион Фтора (анион Фтора).

Изобразим схему строения атомов и ионов Водорода и Фтора.

Самостоятельно заполним свободные места:

IV. Изучение нового материала

Вид атомов с одинаковым зарядом ядра называется химическим элементом.

Рассмотрим периодическую систему химических элементов. В ней с помощью химических символов изображены все химические элементы, известные человеку.

Химические символы в таком виде предложил шведский химик Й. Я. Берцелиус. Они обозначают первую букву латинского названия химических элементов. Если названия нескольких элементов начинаются с одинаковой буквы, то к химическому символу добавляют еще одну букву. Эти обозначения химических элементов являются международными и понятными химикам и другим ученым во всем мире.

Кроме химического символа элементы имеют свои названия. Познакомимся с некоторыми из них по современной украинской номенклатуре. (За учебником или схемой знакомимся с названиями, химическими символами элементов и произношением названий 20-ти элементов.)

В природе химические элементы распространены неравномерно. Рассмотрим диаграмму их распространения во Вселенной.

V . Закрепление нового материала

1. Построим схему строения атома Лития с помощью периодической системы.

Порядковый номер - 3, следовательно, заряд ядра Li +3, количество электронов - 3. Схему можно изобразить так:

Самостоятельно составьте схему для Be .

Порядковый номер - 4.

Заряд ядра - +4.

Количество электронов - 4.

2. Найдите в периодической системе обозначения следующих химических элементов:

Феррум - Fe ; Аурум - Au ; Сульфур - S ; Карбон - C .

3. С помощью периодической системы заполните пропущенные ячейки в таблице.

Символ химического элемента

Название химического элемента

Порядковый номер

Заряд ядра

Количество электронов

VI. Подведение итогов урока

Сегодня мы с вами не только повторили сведения о строении атома, но и узнали много нового.

В частности:

Химический элемент - это вид атомов с одинаковым зарядом ядра;

Ион - это заряженная частица;

Узнали названия химических элементов;

Познакомились с периодической системой химических элементов Д. И. Менделеева.

Творческое задание. Составить схему строения атомов B , C , Al .