Общая химия. Семинарские и практические занятия. Торосян В.Ф - 105 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

107
Электроны и протоны − стабильные частицы. Свободный нейтрон
− нестабилен, распадается на протон и электрон.
Вследствие ядерных сил, действующих на очень малых
расстояниях (менее 10
-15
м), протоны и нейтроны (эти тяжелые частицы
объединяют термином нуклоны) могут объединяться в атомные ядра. В
свою очередь, положительно заряженные ядра и отрицательно
заряженные электроны образуют удерживаемые вместе электрическими
силами атомы. Хотя эти силы значительно слабее, они действуют на
больших расстояниях, чем ядерные.
Приблизительный размер атома 10
-10
м, или 1 А. Атомное ядро
состоит из протонов и нейтронов, имеет размер всего примерно 10
-14
м и
занимает только ~10
-10
% объема атома, но содержит более 99,95 %
массы атома. Большую часть пространства в атоме занимает
электронная оболочка, содержащая в нейтральном атоме столько же
электронов, сколько имеется в ядре протонов.
Как правило, атомные ядра и атомы − устойчивые образования,
чтобы разрушить их, требуется затратить энергию. Ядерные силы
превосходят электростатические взаимодействия между электронами и
ядром на несколько порядков, поэтому для разрушения ядер требуется
гораздо большая энергия (примерно 1000 МэВ), чем для разрушения
атомов (примерно 1000 эВ). Соответственно при образовании
стабильных ядер из элементарных частиц выделяется примерно на
шесть порядков большая энергия, чем при образовании атомов из ядер и
электронов.
Энергия и масса любой частицы связаны уравнением Эйнштейна:
2
mc
E
=
(с − скорость света). Следовательно, если известна выделяющаяся при
образовании атомного ядра энергия, можно рассчитать, на сколько
масса ядра будет меньше суммы масс составляющих ядро нуклонов:
2
/
c
E
m
Δ
=
Δ
.
Это изменение массы называется дефектом масс.
Строго говоря, любые процессы с выделением или поглощением
энергии должны сопровождаться и изменением массы; но величина этих
изменений обычно (например, при любых химических процессах)
незначительна. Соответственно и относительное изменение массы при
химических реакциях составляет всего лишь менее чем 10
-6
%, что

Страницы