Hogyan határozzák meg az elektronok számát. Az atomok, az elektronok orbits szerkezete, az elektronok maximális száma pályán, geokémiai családok. Az elemek tulajdonságainak függése az elektronikus kagyló és a tömeg szerkezetéből. Izotópok és protonok

Az eSOOSMOS, az energia és az információ átvitele és eloszlása

Az atom magjának összetétele. A protonok és a neutronok kiszámítása

Reakció-formulák mögöttük szabályozott termonukleáris szintézis

Az atom magjának összetétele. A protonok és a neutronok kiszámítása

A modern elképzelések szerint az atom a kernelből és az elektronokból áll. Az atom magja viszont kisebb elemi részecskékből áll - egy bizonyos mennyiségből protonok és neutronok (Az általánosan elfogadott név, amelyre a nukleonok), az atomerők által összekapcsoltak.

A protonok száma A rendszermag meghatározza az atom elektronikus héj szerkezetét. Az elektronhéj meghatározza az anyag fizikai-kémiai tulajdonságait. A protonok száma megegyezik a sorszám az atom a periódusos rendszerben a kémiai elemek Mendeleev, más néven a töltés száma, atomszáma, atomszám. Például, a protonok száma az héliumatom - 2. A periódusos rendszer, ez áll a 2-es szám, és jelöljük HE 2 szimbólum, hogy kijelölje a protonok száma, a latin Z betű használunk. Írásakor képletek, ez Gyakran olyan számjegy, amely jelzi a protonok számát, az elem szimbólumától vagy jobbra található, akár a bal oldalon, akár 2/2.

A neutronok száma Megfelel egy vagy egy másik elem specifikus izotópjának. Az izotópok ugyanazon atomszámú elemek (azonos számú proton és elektron), de más tömegszámmal. Tömegszám - Az atommagban lévő neutronok és protonok teljes száma (az A latin betű jelzi). Írásakor képletek, a tömeg fel van tüntetve a tetején az elem szimbóluma az egyik oldala van: Ő 4 2/4 2 HE (Hélium Izotóp - Hélium - 4)

Így, hogy megtudja a neutronok számát egy vagy más izotópban, a teljes tömegszámból következik, hogy elvegye a protonok számát. Például tudjuk, hogy a hélium-4-ben 4 2 atom, 4 elemi részecskék vannak bevonva, mivel az izotóp tömeg száma 4. Ugyanakkor tudjuk, hogy 4 2 lassítja a 2 protont. 4 (általános tömegszám) 2 (protonok száma) 2 - a hélium-4 kernelben lévő neutronok számát kapjuk.

A fantom részecskék számának kiszámításának folyamata az atom magjában. Példaként nem véletlenül tartottuk a hélium-4-et (HE 4 2), amelynek magja két protonból és két neutronból áll. Mivel a hélium-4 magja az alfa-részecske (α-részecske), a legnagyobb hatékonyság a nukleáris reakciókban, gyakran használják a kísérletek ebben az irányban. Érdemes megjegyezni, hogy a nukleáris reakciók formuláiban 4 2 helyett az α szimbólumot használják.

Az alfa-részecskék részvételével történt. E. Rutherford az első a fizika hivatalos történetében. A nukleáris transzformáció reakciója. A reakció során a α-részecskék (HE 4 2), a nukleáris izotóp magok (N 14 7) bombáztuk, mint amelynek eredményeként oxigén izotóp alakult (O 17 8), és egy protont (P 1 1)

Ez a nukleáris reakció így néz ki:

Végezzük el a fantom részecskék számának számítását az átalakulás előtt és után.

A rászoruló fantomrészecskék számának kiszámításához:
1. lépés: Számítsa ki a neutronok számát és a protonokat minden rendszermagban:
- a protonok számát az alacsonyabb mutató jelzi;
- A neutronok száma megtanulják a teljes tömegszám (felső jelző) a protonok számát (alacsonyabb mutató).

2. lépés: Számítsa ki a fantom részecskék számát az atommagban:
- szorozzuk meg a protonok számát az 1 protonban található szoftver fantomrészecskéinek számával;
- a neutronok mennyiségét az 1 neutronban lévő szoftver fantomrészecskéinek számával szorozza meg;

3. lépés A fantom részecskék számát hajtsa végre:
- a kapott mennyiségű fantom részecskéket a reakcióban lévő neutronokban lévő injekciós mennyiségben hajtogatottuk;
- az így kapott fantom részecskék számát a reakció után a reakcióban lévő neutronban lévő mennyiségben lévő protonokban hajtogatta;
- Hasonlítsa össze a fantom részecskék mennyiségét a reakcióban a reakció után a fantom részecskék számával.

Példa a fantom részecskék számának kiszámítására az atomok magjaiban.
(Nukleáris reakció az α-részecske (HE 4 2) részvételével, amelyet az E. Rutherford 1919-ben töltött)

Reakcióra (N 14 7 + HE 4 2)
N 14 7.

Protons száma: 7
Neutronok száma: 14-7 \u003d 7
Az 1 proton - 12 szoftverben 7 protonban van: (12 x 7) \u003d 84;
1 neutron-33 szoftverben 7 neutronban van: (33 x 7) \u003d 231;
A fantom részecskék teljes száma a kernelben: 84 + 231 \u003d 315

4 2.
Protons száma - 2
Neutronok száma 4-2 \u003d 2
A fantom részecskék száma:
Az 1 proton - 12 szoftverben 2 protonban van: (12 x 2) \u003d 24
1 neutron-33 szoftverben 2 neutronban van: (33 x 2) \u003d 66
A fantom részecskék teljes száma a rendszermagban: 24 + 66 \u003d 90

Összesen, a fantom részecskék száma a reakcióhoz

N 14 7 + 4 2
315 + 90 = 405

A reakció után (O 178) és egy proton (P 1 1):
O 17 8.
Protons száma: 8
Neutronok száma: 17-8 \u003d 9
A fantom részecskék száma:
Az 1 proton - 12 szoftverben 8 protonban van: (12 x 8) \u003d 96
1 Neutron-33 szoftverben 9 neutronban van: (9 x 33) \u003d 297
A fantom részecskék teljes száma a rendszermagban: 96 + 297 \u003d 393

p 1 1.
Protons száma: 1
Neutronok száma: 1-1 \u003d 0
A fantom részecskék száma:
1 proton - 12
Neutron hiányzik.
A fantom részecskék teljes száma a kernelben: 12

Összesen, a fantom részecskék száma a reakció után
(O 17 8 + P 1 1):
393 + 12 = 405

Hasonlítsa össze a reakció előtt és után a fantom részecskék számát:

A nukleáris reakcióban lévő fantomrészecskék számának kiszámításának rövidített formájának példája.

A jól ismert nukleáris reakció a reakció a kölcsönhatás α-részecskék egy izotóppal a berillium, a neutron fedezték fel először, amely megnyilvánult, mint egy független részecske eredményeként egy nukleáris átalakulás. Ezt a reakciót 1932-ben végeztük, az angol fizikus James Chadwick. Reakciói képlet:

213 + 90 → 270 + 33 - A szoftverek fantom részecskéinek száma az egyes magokban

303 \u003d 303 - A reakció előtt és után a fantom részecskék teljes mennyisége

A reakció előtt és után a fantom részecskék száma egyenlő.

Utasítás

Ha egy elektronatom, az elektronok száma megegyezik a protonok számával. A proton szám megfelel az atomelemnek a Mendeleev táblázatban. Például első atomszámú, ezért az atomja van. Az atomi nátriumszám 11, így a nátrium-atomnak 11 elektronja van.

Az atom is elveszítheti vagy csatolhatja. Ebben az esetben az atom olyan elektromos pozitív vagy. Tegyük fel, hogy az egyik nátriumelektronika elhagyta az elektronikus héjat. Ezután a nátrium-atom pozitívan feltöltött iongá válik, amelynek +1 és 10 elektronja van az elektronikus héján. Amikor az elektronok csatlakoztatva vannak, az atom negatív iongá válik.

A kémiai elemek atomjai is csatlakoztathatók a molekulákhoz, az anyag legkisebb részecskéihez. A molekulában lévő elektronok mennyisége megegyezik az összes benne lévő atomok elektronjának mennyiségével. Például a H2O vízmolekula két hidrogénatomból áll, amelyek mindegyike egy elektron és egy oxigénatom, amelynek 8 elektronja van. Vagyis a vízmolekulában csak 10 elektron.

A vegyi elem atom egy atommagból és elektronikus héjból áll. Az atommag összetétele kétféle részecskét tartalmaz - protonok és neutronok. Az atom szinte minden tömege a rendszermagba fókuszál, mert a protonok és a neutronok sokkal nehezebbek, mint az elektronok.

Szükséged lesz

• atom elemszám, N-Z diagram.

Utasítás

A neutronok nem rendelkeznek elektromos töltéssel, azaz elektromos töltésük nulla. Ez a legfontosabb nehézség a neutronok számával - az elem vagy az elektronikus héj atomszáma nem ad egyértelmű választ erre a kérdésre. Például a rendszermag mindig 6 protont tartalmaz, de a protonok 6 és 7 lehetnek. Az elemmagok fajai különböző mennyiségű neutronokkal rendelkeznek az elem kernel izotómjaiban. Az izotópok természetesek lehetnek, és beszerezhetők.

Az atommagokat a Mendeleev táblázat kémiai elemének ábécé jelképe jelzi. A fenti és az alábbi szimbólum jobb oldalán két szám. A felső szám az atom tömegszáma. A \u003d Z + N, ahol Z a nucleus (a protonok száma) töltése, és n a neutronok száma. Az alacsonyabb szám Z - a mag töltése. Ez a rekord tájékoztatást nyújt a kernelben lévő neutronok számáról. Nyilvánvaló, hogy az n \u003d a - z.

Egy kémiai elem különböző izotópjaiban a számváltozás, amely az izotóp rekordjában látható. Bizonyos izotópok az eredeti nevük. Például a szokásos hidrogénmag nem rendelkezik neutronokkal, és van egy protonja. A deutérium hidrogén izotóp van egy neutron (a \u003d 2, a 2. ábra a fenti, az alábbi 1.), és a izotópja trícium két neutron (a \u003d 3, a szám 3 felülről, az alábbi 1.).

A protonok számára vonatkozó neutronok függőségét tükrözi az atommag magok úgynevezett N-Z-diagramjában. A magok stabilitása a neutronok számától és a protonok számától függ. A nucleus nucleus a legstabilabb az N / Z \u003d 1-en, vagyis a neutronok és a protonok egyenlőségével. A tömegszám növekedésével a stabilitási régió n / z\u003e 1-re tolódik, elérve az N / Z ~ 1,5 értékeket a legsúlyosabb magokhoz.

Videó a témában

Források:

• Az atommag szerkezete
• hogyan lehet megtalálni a neutronok számát

Az atom egy rendszermagból és környező elektronjaiból áll, amelyek az atomi orbitális és az elektrondíliák (energiaszintek) körül forognak. A negatív töltésű részecskék száma a külső és belső szintekben meghatározza az elemek tulajdonságait. Az atomban lévő elektronok száma megtalálható, ismerő kulcsfontosságú pontok.

Szükséged lesz

• - papír;
• - toll;
• - Időszakos Mendeleev rendszer.

Utasítás

Az elektronok számának meghatározásához használja az időszakos rendszer D.I. Mendeleeva. Ebben a táblázatban az elemek egy bizonyos sorrendben találhatók, amely szorosan összefügg az atomszerkezetükhöz. Tudva, hogy a pozitív mindig megegyezik az elem sorozatszámával, könnyen megtalálhatja a negatív részecskék számát. Végül is ismert - az atom egésze semleges, ami azt jelenti, hogy az elektronok száma megegyezik az asztal elemének számával és számával. Például 13. Következésképpen az elektronok száma 13, nátrium-11, vas - 26 stb.

Ha meg kell találnia az elektronok számát az energiaszintekben, először ismételje meg a POWL elvét és a HUND szabályt. Ezután adja meg a negatív részecskéket a szintek és a szivárványok felett ugyanazon időszakos rendszer segítségével, vagy inkább az időszakok és csoportok. Tehát a vízszintes sorozat (periódus) száma az energia rétegek számát és a függőleges (csoport) számát jelzi - az elektronok számával a külső szinten.

Ne felejtsük el, hogy a külső elektronok száma megegyezik a csoport számával csak a fő alcsoportokban található elemekben. Az oldalsó alcsoportok elemeiben a negatív töltésű részecskék száma az utolsó energia szinten nem lehet több, mint kettő. Például a 4 periódusban található Scandium (SC), 3 csoportban, az oldalsó alcsoporton, annak 2. míg Galia (GA), amely ugyanabban az időszakban és ugyanazon csoportban van, de a fő alcsoportban, külső elektronokban 3.

Az elektronok számlálásakor atom, Vegye figyelembe, hogy az utóbbi molekulák. Ebben az esetben az atomok vehetnek, negatívan töltött részecskéket vagy közös párot alkotnak. Például hidrogén molekulában (H2), az átfogó elektronok párja. Egy másik eset: a nátrium-fluorid molekulában (NAF), az elektronok teljes mennyisége 20 lesz 20., de a kémiai reakció során a nátrium-atom etronát adja, és ez 10, és a fluoratom is elkészül - kiderül is.

Hasznos tanács

Ne feledje, hogy csak 8 elektron lehet a külső energiaszinten. És ez nem függ az elem helyzetétől a Mendeleev táblázatban.

Források:

• a Mivel az atom az elem száma

Az atomok szubatomi részecskékből állnak - protonok, neutronok és elektronok. A protonok pozitívan töltő részecskék, amelyek az atom közepén helyezkednek el, magjában. Számítsa ki az izotóp-protonok számát a megfelelő kémiai elem atomszámával.

Atom modell

Az atom tulajdonságainak leírása és szerkezete, egy modellt használnak, amelyet az "Atom modell" modellnek neveznek. Összhangban az atom szerkezete hasonlít egy napsütéses rendszerre - egy nehézközpont (kernel) a közepén van, és a kisebb részecskék mozognak pályán körülötte. A neutronok és a protonok pozitív töltésű rendszermagot alkotnak, és negatívan töltött elektronok mozognak a közepén, vonzza az elektrosztatikus erőket.

Az elemet ugyanolyan típusú atomokból álló anyagnak nevezik, amelyeket mindegyikükben a protonok száma határoz meg. Egy elem hozzárendelheti nevét és szimbólumát, például hidrogénatomot (H) vagy oxigént (O). Az elem kémiai tulajdonságai az elektronok számától függenek, és ennek megfelelően az atomokban lévő protonok száma. Az atom kémiai jellemzői nem függnek a neutronok számától, mivel nincsenek elektromos töltése. Azonban a számuk befolyásolja a mag stabilitását, megváltoztatva az atom teljes tömegét.

Izotópok és protonok

Az izotópokat az egyes elemek atomjai különböző számú neutronokkal nevezik. Ezek az atomok kémiailag megegyeznek, azonban más tömegük van, különbölik a sugárzás bocsátását.

Az atomszám (Z) a Mendeleev periodikus rendszerének kémiai elemének sorszáma, amelyet a magok száma határozza meg. Minden atomot atomszám és egy tömegszám (a) jellemzi, amely megegyezik a magban lévő protonok és neutronok teljes számával.

Az elem különböző számú neutronokkal rendelkező atomokkal rendelkezik, de a protonok száma változatlan marad, és egyenlő a semleges atom elektronjainak számával. Annak meghatározása érdekében, hogy hány proton van az izotóp magjában, elegendő az atomszámának megtekintése. A protonszám megegyezik a megfelelő kémiai elem számával a Mendeleev időszakos táblázatában.

• Sugárzás, sugárvédelem bevezetése

A 20. század elejéig a tudósok az anyag legkisebb oszthatatlan részecskéjét tekintették, de nem így volt. Valójában a pozitív töltésű protonokkal és neutronokkal ellátott magja az atom közepén található, a negatív elektronok forognak az orbitális kernel körül (ez az atommodellt 1911-ben javasolták az E. Rutherford). Érdemes megjegyezni, hogy a protonok és a neutronok tömegei szinte egyenlőek, de az elektron tömege körülbelül 2000-szer kevesebb.

Legalább az atom pozitív töltésű részecskéket tartalmaz, és negatív, a töltés semleges, mert az atomban ugyanolyan számú proton és elektron, és az RZNO-Margizált részecskék semlegesítik egymást.

Később, a tudósok rájönnek, hogy elektronok és protonok azonos töltés érték 1,6 · 10 -19 CL (CL - medál, elektromos töltés egysége az SI rendszerben.

Soha ne gondoltam a kérdésre - Milyen számú elektronok felelnek meg az 1 Cl-ben?

1 / (1,6 · 10 -19) \u003d 6,25 · 10 18 elektronok

Elektromos erő

Az elektromos díjak befolyásolják egymást, ami az űrlapon nyilvánul meg elektromos energia.

Ha valamilyen testnek felesleges elektronja van, akkor teljes negatív elektromos töltés, és fordítva - elektronhiány esetén a testnek teljes pozitív töltése lesz.

A mágneses erőkkel analóg módon, ha a feltöltött pólusok ugyanazt a nevét visszaszorítja, és másképp vonzódik, az elektromos töltések hasonló módon viselkednek. Azonban a fizika, nem elég ahhoz, hogy elegendő legyen az elektromos töltés pólusára, numerikus értéke fontos.

Annak érdekében, hogy megtudja a töltött testületek közötti erőszak mennyiségét, nemcsak a díjak mennyiségét kell ismernie, hanem a köztük lévő távolság is. Korábban a világ erejét már figyelembe vették: F \u003d (GM 1 M 2) / R 2

• m 1, m 2 - tömeges testületek;
• R. - a testközpontok közötti távolság;
• G \u003d 6,67 · 10 -11 nm 2 / kg - Univerzális gravitációs állandó.

A laboratóriumi kísérletek eredményeként a fizika hasonló képletet hozott az elektromos díjak intenzúrájának erősségéhez, amelyet megneveztek kulon törvénye.:

F \u003d KQ 1 Q 2 / R 2

• q 1, Q 2 - A CL-ben mért kölcsönhatásköltségek;
• r a díjak közötti távolság;
• k - Az arányossági együttható ( S.: k \u003d 8,99 · 10 9 Nm 2 CL 2; Sgse: k \u003d 1).

• k \u003d 1 / (4πε 0).
• ε 0 ≈8.85 · 10 -12 KL 2H -1 M -2 - Elektromos állandó.

A Culon törvény szerint, ha két díjat ugyanazt a jelet tartalmaz, a köztük lévő erő pozitív (a díjakat szétválasztják egymástól); Ha a díjak ellentétes jelekkel rendelkeznek, a jelenlegi erő negatív (a díjak vonzódnak egymáshoz).

Mennyibe kerül az 1 CL-ben, a Coulomb törvény használatával ítélhető meg. Például, feltételezve, hogy két díjat, mindegyik 1-ben megöli egymástól 10 méter távolságra, akkor erőként megismétlődik egymástól:

F \u003d KQ 1 Q 2 / R 2 F \u003d (8,99 · 10 9) · 1 · 1 / (10 2) \u003d -8,99 · 10 7

Ez elég jó erősség, körülbelül 5,600 tonna tömegű kényszeres.

Most, hogy a Culon törvény segítségével megtudjuk, hogy a lineáris sebességet a hidrogénatomban forgassa el, hiszi, hogy egy kör alakú pályán mozog.

Az elektronon lévő elektrosztatikus erő a Coulon törvénye szerint centripetális szilárdsággal rendelkezik:

F \u003d kq 1 q 2 / r 2 \u003d mv 2 / r

Tekintettel arra, hogy az elektron tömege 9,1 · 10 -31 kg, és az orbit sugara \u003d 5,29 · 10 -11 m, 8,22 · 10 -8 N értéket kapunk.

Most talál egy lineáris elektronsebességet:

8.22 · 10 -8 \u003d (9,1 · 10 -31) v 2 / (5.29 · 10 -11) v \u003d 2,19 · 10 6 m / s

Így a hidrogénatom elektronja körülbelül 7,88 millió km / h sebességgel forog.

A kémiai elem atomja rendszermagból és elektronok. szám elektronok Az atom az atomszámától függ. Az elektronikus konfiguráció meghatározza az elektron eloszlását a kagylók és az aljzatok.

Szükséged lesz

• Atomszám, molekula összetétele

Utasítás

Ha az atom elektroninterén, akkor a szám elektronok Ez egyenlő a protonok számával. A proton szám megfelel az elemet a Mendeleev táblázatban lévő elem atomszámának. Például a hidrogénnek van az első atomszáma, ezért az atomja egy elektron van. Atomi nátrium-szám - 11, ezért nátrium-atom 11 elektronok.

Az atom is elveszítheti vagy csatolhatja az elektronokat. Ebben az esetben az atom egy elektromos pozitív vagy negatív töltésű iongá válik. Feltételezzük, hogy az egyik elektronok A nátrium elhagyta az elektronikus héjat. Ezután a nátrium-atom pozitív töltésű iongá válik, amely +1 és 10 elektronok Az elektronikus héján. Ha csatlakozik elektronok Az atom negatív iongá válik.

A kémiai elemek atomjai is csatlakoztathatók a molekulákhoz, az anyag legkisebb részecskéihez. szám elektronok A molekulában megegyezik a számmal elektronok Minden atom tartalmaz benne. Például a H2O vízmolekula két hidrogénatomból áll, amelyek mindegyike egy elektron, és egy oxigénatom, amely 8 elektronok. Vagyis a vízmolekulában csak 10 elektronok.

Fanatikai matematikusok, akik szeretnek mindent a világon, hosszú ideig szeretném megtudni a választ az alapvető kérdésre: hány részecske az univerzumban? Figyelembe véve, hogy kb. 5 trillió hidrogénatom illeszkedhet a csapfejre, és mindegyikük 4 elemi részecskékből áll (1 elektron és 3 kvark protonban), hogy feltételezzük, hogy a megfigyelt univerzumban lévő részecskék száma túl van Emberi bemutató.

Legyen olyan, mint amilyennek lehet, a Fizikai professzor Tony Padillan az Éjszakai Egyetemről kidolgozott egy módszert a világegyetemben lévő részecskék teljes számának értékelésére anélkül, hogy figyelembe venné a fotonokat vagy a neutrínákat, mivel hiányoznak (vagy inkább gyakorlatilag nincsenek ) Tömeg:

A maga számításai, a tudós használt kapott adatok felhasználásával egy deszka teleszkóp, amelyet meg kell mérni a ereklye sugárzás, amely a legrégebbi a látható fény sugárzás az univerzumban, és így képezve a hasonlóság annak határán. A teleszkópnak köszönhetően a tudósok képesek voltak értékelni a látható univerzum sűrűségét és sugarát.

Egy másik szükséges változó a bárionban található anyag töredéke. Ezek a részecskék három kvarkból állnak, és ma a leghíresebb biaríciók a protonok és a neutronok, ezért példájukban a padilla figyelembe veszi őket. Végül ki kell számolni a proton és a neutron tömegének ismeretét (amelyek nagyjából egyeznek egymással), majd elindíthatják a számítástechnikát.

Mit csinál a fizikus? A látható univerzum sűrűségét veszi át, megszorozza a baryon sűrűségének arányát, majd megszorozza az univerzum térfogatának eredményét. Ennek eredményeként az összes baryon tömege az univerzumban, egy Bariona tömegére osztja, és megkapja a Bariones összes számát. De a baryonok nem érdekesek számunkra, célunk elemi részecskék.

Ismeretes, hogy minden Barione három kvarkból áll - csak szükségünk van rájuk. Ráadásul a protonok teljes száma (ahogyan mindannyian tudjuk a kémiai iskolai sebességtől) megegyezik az elektronikus részecskék teljes számával. Ezenkívül a csillagászok megállapították, hogy a világegyetemben lévő anyag 75% -át hidrogén képviseli, és a fennmaradó 25% héliumot, a többi elemet a skála számításaiban elhanyagolhatják. A Padillat kiszámítja a neutronok, a protonok és az elektronok számát, majd a két első pozíciót megszorozzák háromszor - és végül végül végezzük.

3.28x10 80.. Több mint három vigintillion.

328.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.

A legérdekesebb dolog az, hogy figyelembe véve az univerzum méretét, ezek a részecskék nem töltik ki a teljes mennyiségét. Ennek eredményeként az univerzum egy köbmétere csak egy (!) Elemi részecskét számláz.