Химия. Абакумова Н.А. - 16 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

свойств у d-элементов. Следовательно, металлические свойства у марганца сильнее выражены, чем у брома.
П р и м е р 6. Как зависят кислотно-оснóвные свойства оксидов и гидроксидов от степени окисления атомов эле-
ментов, их образующих? Какие гидроксиды называются амфотерными (амфолитами)?
Р е ш е н и е. Если данный элемент проявляет переменную степень окисления и образует несколько оксидов и гид-
роксидов, то с увеличением степени окисления свойства последних меняются от основных к амфотерным и кислотным.
Это объясняется характером электролитической диссоциации (ионизации) гидроксидов ЭОН, которая в зависимости от
сравнительной прочности и полярности связей Э–О и O–H может протекать по двум типам:
Э------О------Н
(I) (II)
I. ЭОН <—> Э
+
+ ОН
−
;
II. ЭОН <—> ЭО
−
+ Н
+
.
Полярность связей, в свою очередь, определяется разностью электроотрицательностей компонентов, размерами и
эффективными зарядами атомов. Диссоциация по кислотному типу (II) протекает, если E
O–H
<< Е
Э–О
(высокая степень
окисления), а по основному типу, если Э
О–Н
>> Э
Э–О
(низкая степень окисления). Если прочности связей O–Н и Э–O близ-
ки или равны, диссоциация гидроксида может одновременно протекать и по (I), и по (II) типам. В этом случае речь идет
об амфотерных электролитах (амфолитах):
Э
n+
+ n OH
−
<—> Э(OH)
n
<—> H
n
ЭО
n
<—> nH
+
+ ЭO
n
n
−
,
как основание как кислота
где Э – элемент; n – его степень окисления.
В кислой среде амфолит проявляет оснóвный характер, а в щелочной среде – кислый характер:
Ga(OH)
3
+ 3HCl <—> GaCl
3
+ 3H
2
O;
Ga(OH)
3
+ 3NaOH <—> Na
3
[Ga(ОН)
6
].
Электромагнитное излучение атома связано с переходом электронов с более удаленных от ядра стационарных орбит
на более близкие, при этом происходит излучение фотонов. При переходе в обратном направлении – поглощение фотонов,
энергия которых E определяется уравнением Планка:
Е = hν,
где h – постоянная Планка, или квант действия, равна 6,626 ⋅ 10
–34
Дж ⋅ с; ν – частота излучения, которая связана со скоро-
стью света с и длиной волны λ соотношением ν = с
/ λ.
Можно вычислить массу фотона m, используя закон взаимосвязи массы и энергии: Е = mc
2
. Сочетая приведенные
уравнения получаем выражение: λ = h
/ mc, которое связывает массу движущегося фотона с длиной его волны.
В 1924 г. де Бройль пришел к выводу, что двойственная природа характерна не только для фотонов и что каждая
частица, имеющая массу покоя, при своем движении обладает также и волновыми свойствами. Длина волны λ, возни-
кающей при движении материальной частицы, зависит от ее массы покоя m, скорости υ и определяется уравнением
λ = h / mυ.
Волны, возникающие при движении материальных частиц, получили название волн де Бройля.
П р и м е р 7. Вычислить массу фотона, отвечающего длине волны 589 ⋅ 10
–9
м.
Р е ш е н и е. Масса фотона вычисляется по уравнению λ = h
/ mc. Принимая скорость фотона равной скорости света
с = 3
⋅ 10
8
м / с, а длину волны λ = 589 ⋅ 10
–9
м, находим
m = h / λc = 6,626 ⋅ 10
–34
/ 589 ⋅ 10
–9
⋅ 3 ⋅ 10
8
= 3,75 ⋅ 10
–36
кг.
Ядро атома: cтруктурными единицами атомного ядра являются протоны (р) и нейтроны (n), представляющие собой
два различных состояния одной и той же частицы – нуклона. Возможный переход нуклона из одного состояния в другое
сопровождается появлением электрона е
–
или позитрона е
+
вместе с частицей, не имеющей заряда и массы покоя – ней-
трино ν: р → n + e
+
+ ν; n → р + e
–
+ ν.
В ядре между нуклонами действуют силы притяжения, называемые ядерными. Для них характерно: 1) действие ме-
жду всеми частицами ядра; 2) высокая мощность, благодаря которой плотность ядерного вещества достигает огромного
значения, порядка 10
14
г / см
3
; 3) способность действовать только на очень малых расстояниях, не превышающих размера
самого ядра (10
–13
см).
Число протонов в ядре равно заряду ядра (Z) и порядковому номеру элемента в периодической системе. Общая сум-
ма протонов и нейтронов называется массовым числом (А), которое равно целому числу, ближайшему к относительной
атомной массе данного элемента (А
r
). Разность (А – Z) определяет число нейтронов в ядре.
Дефектом массы (∆m) называют разность между массой ядра и арифметической суммой масс протонов и нейтронов,
входящих в его состав. Дефект массы связан с энергией, выделяющейся при образовании ядра, соотношением Эйнштейна

Страницы