Содержание материала
Строение атома. Массовое число
Ключевые слова конспекта: строение атома, элементарные частицы, протоны и электроны в атомах, атомный номер, массовой число, число нейтронов, нуклид, изотопы, ионы, катионы, заряд иона.
Согласно модели Резерфорда каждый атом состоит из находящегося в его центре ядра и электронной оболочки. Весь положительный заряд и почти вся масса атома сосредоточены в его ядре. Электроны движутся вокруг ядра. Число электронов атома равно положительному заряду ядра.
Диаметр атома 10-10 м, диаметр ядра 10-14 – 10-15 м. Масса атома водорода равна 1,67 • 10-24 г, атома углерода — 1,99 • 10-23 г, атома железа — 9,29 • 10-23 г.
Элементарные частицы — это протоны, электроны и нейтроны, из них состоят все атомы.
Таблица 1. «Элементарные частицы атома»
Число протонов разное у атомов различных видов, оно определяет заряд ядра атома и равно атомному номеру элемента в таблице Менделеева. Поскольку атом — электро-нейтральная частица, число электронов в нем равно числу протонов.
Таблица 2. «Протоны и электроны в атомах»
Атомный номер указывают слева внизу от символа элемента, например: 1Н, 26Fe. Обозначение атомного номера — прописная латинская буква Z.
Массовое число атома А — это сумма чисел его протонов и нейтронов в ядре. Массовое число указывают слева вверху от символа элемента или добавляют к названию элемента через дефис, например: 23Na или натрий-23.
Массовое число кислорода, А(16О) = 16 = (8р + 8n).
Число нейтронов N в ядре атома определяют по формуле: N = A — Z. Например, для атома натрия с массовым числом 23, 23Na: А = 23, Z = 11, N = А – Z = 23 — 11 = 12.
Нуклид — это вид атомов с определенным числом протонов и нейтронов в ядре. Например, в природе встречается три вида нуклидов кислорода: 16О, 17О и 18О.
Изотопы — это атомы одного вида с одинаковым числом протонов, но разным числом нейтронов. Так, атомы 16О, 17О и 18О — это изотопы. Природные изотопы урана — 234U, 235U и 238U.
Ионы — заряженные частицы, образующиеся при отщеплении от нейтральных атомов или присоединении к ним электронов. Ионы образуются также из молекул в результате присоединения протона Н+ (NH3 → NH4+) или отщепления Н+ (HNO3 -> NO3–).
Таблица 3. «Обозначение и название ионов»
Катионы — это положительно заряженные ионы (Na+, Аl3+), анионы — отрицательно заряженные ионы (Cl–, NO3–).
Заряд иона указывают в виде индекса справа вверху от символа химического элемента: Li+ , Са2+. На первом месте пишут цифру, на втором — знак заряда. Цифру 1 не пишут.
Конспект урока по химии «Строение атома».
Видео
Масса атома
Масса атома (М) определяется массой составных частей, то есть электронов и ядра. Электроны очень легкие по сравнению с ядром и почти не вносят вклада в массу всего атома. То есть масса атома обусловлена массой ядра. Что такое массовое число? Масса ядра определяется числом частиц, входящих в его состав, — протонов и нейтронов. Таким образом, массовое число – это масса ядра, выраженная не в единицах измерения массы (граммы), а в количестве частиц. Конечно, абсолютная масса ядер (m), выраженная в граммах, известна. Но это очень маленькие числа, выражаемые в отрицательных степенях. Например, масса атома углерода m(C) = 1,99 ∙ 10-23 г. Пользоваться такими числами неудобно. И если нет необходимости в абсолютных значениях массы, а нужно просто сравнить массы элементов или частиц, то пользуются относительными массами атомов (Ar), выраженными в а.е.м. Относительная масса атома указана в таблице Менделеева, например, у азота 14,007. Относительная масса атома, округленная до целого числа, и есть массовое число ядра элемента (A). Массовые числа такие, что ими удобно пользоваться – это всегда целые числа: 1, 2, 3 и так далее. Например, у азота – 14, у углерода – 12. Их записывают верхним левым индексом, к примеру, 14N или 12C.

Почему массовое число имеет дробное значение?
Относительные атомные массы имеют дробные значения по следующим причинам: Большинство элементов, существующих в природе, представляют смесь нескольких изотопов. И в Периодической системе указывается среднее значение относительной атомной массы смеси природного изотопного состава.
Как найти заряд ядра и массовое число?
Заряд ядра численно совпадает с порядковым (атомным) номером элемента (Z) в периодической системе. Массовое число указывают слева вверху от химического знака эле- мента, например 12С, а заряд ядра — слева внизу, например 6С. Число нейтронов (N) можно вычислить по формуле: N = А – Z.