Избранные главы курса химии. Павлов А.И. - 5 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГАСУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

89
А. И. Павлов. Избранные главы курса химии
ствовать значительные изменения энергии. Например, при делении
1 кг урана-235, происходящем при взрыве атомной бомбы, выделяется
8,23 ⋅ 10
13
Дж энергии. Пользуясь уравнением Эйнштейна, найдем из-
менение массы ∆m = E/c
2
в данном процессе. Вычисление дает
∆m = 0,915 г, т. е. в ядерной реакции только 0,1 % исходного вещества
превратилось в излучение.
Закон Авогадро
В равных объемах любых газов, взятых при одной и той же тем-
пературе и при одинаковом давлении, содержится одно и то же чис-
ло молекул. Это число составляет 6,02 ⋅ 10
23
молекул. Отсюда также
следует еще один вывод: один моль любого газа будет занимать один
и тот же объем – 22,4 л.
Периодический закон Д. Менделеева
Формулировка Д. Менделеева: свойства простых тел, а также
формы и свойства соединений элементов находятся в периодической
зависимости от величины атомных весов элементов.
В 1913 г. Г. Мозли открыл закон, сущность которого заключа-
лась в том, что величина зарядов ядер атомов последовательно возра-
стает от элемента к элементу на единицу.
Заряд ядра водорода равен 1, гелия 2, лития 3, бериллия 4 и т. д.
Заряд ядра равен порядковому номеру элемента. Порядковый номер
показывает заряд ядра и количество электронов в атоме элемента. За-
ряд ядра является основным свойством элементов. В связи с открыти-
ем закона Мозли закон Менделеева теперь формулируется так: свой-
ства простых тел, а также свойства соединений элементов нахо-
дятся в периодической зависимости от величины заряда ядра атома
(порядкового номера).
Тема 2. СТРОЕНИЕ АТОМА
Атом представляет собой сложную, но устойчивую систему, об-
разованную элементарными частицами. Основная его масса сосредо-
точена в ядре.
В основе современного учения о строении атома лежат представ-
ления квантовой механики о двойственной корпускулярно-волновой
природе микрочастиц. Элементарные частицы, например электроны,
наряду со свойствами вещества обладают и свойствами электромаг-
нитного поля. То есть электрон, с одной стороны, можно рассматри-
вать как очень маленькую материальную частицу, подобную песчинке,
а с другой – это электромагнитная волна, подобная радиоволне. Часть
внутриатомного пространства, в котором движется электрон, называ-
ют электронным облаком, а пространство, в котором пребывание элек-
трона наиболее вероятно (порядка 90 % массы и заряда электрона),
называют атомной орбиталью (АО).
Для полной характеристики состояния электрона в атоме доста-
точно иметь четыре параметра, названные квантовыми числами, кото-
рые также могут принимать не все, а только определенные значения.
Главное квантовое число n характеризует общую энергию элек-
трона и имеет название энергетического уровня электрона в атоме. Оно
может принимать целые значения от 1 до ∞. Для электронов, находя-
щихся в невозбужденных атомах, n изменяется от 1 до 7 (соответствен-
но номеру периода в периодической системе элементов Менделеева).
Значение n = 1 отвечает уровню с самой низкой энергией (т. е. наиболь-
шей устойчивостью электрона в атоме).
Орбитальное (побочное) квантовое число l принимает целые
значения от 0 до (n – 1), где n – значение главного квантового числа.
Оно определяет геометрическую форму АО. Атомные орбитали, для
которых l = 0, 1, 2, 3, соответственно называют s-, p-, d-, f-орбиталями,
а электроны, находящиеся на них, – s-, p-, d-, f-электронами.
Например, запись 3s
2
(читается «три эс два») показывает, что
в атоме есть два электрона с n = 3 и l = 0.
Магнитное квантовое число m
l
связано с магнитным моментом
электрона, обусловленным его движением в поле ядра, и указывает на

Страницы