Атом і іон - елементарні частинки хімічних елементів. Ці частинки є носіями властивостей елементів. Відрізняються вони зарядами: атом нейтральний, а іон буває позитивно або негативно зарядженим.

визначення

атом- електрично нейтральна мікроскопічна частка хімічного елемента, що визначає його властивості. Центр атома - позитивно заряджене ядро, оточене електронним хмарою, по орбиталям якого рухаються електрони. Атоми, приєднуючи або віддаючи електрони, перетворюються в іони.

Іони- мікроскопічні електрично заряджені, одноатомні або багатоатомні і хімічно активні частинки. Вони володіють позитивним (катіони) або негативним (аніони) зарядом. Іони утворюються з атомів або груп атомів, які купують електрони або, навпаки, втрачають їх.

Іони - самостійні частинки, що зустрічаються в будь-яких агрегатних станах. Вони є в газах (в атмосфері), в кристалах, в рідинах (і розчинах, і розплавах) і в плазмі (міжзоряному просторі.)

Іони в хімічних реакціях здатні взаємодіяти між собою, з молекулами і атомами. У розчинах ці активні частинки утворюються в процесі електролітичноїдисоціації і визначають властивості електролітів.

порівняння

Атом завжди електрично нейтральний, іон, навпаки, зарядженачастка. У атомів зовнішні енергетичні рівні, як правило, не завершені (винятком є ​​група благородних газів). У іонів же зовнішні рівні завершені.

Іон на противагу атому не здатний мати властивості простої речовини. Наприклад, металевий калій вступає в бурхливу реакцію з водою, продуктами якої стає водень і луг. А іони калію, наявні в складі солей калію, не володіють подібними властивостями. Хлор - жовто-зелений отруйний газ, а його іони не отруйні і безбарвні.

Колір міді - червоний, а її іони в розчинах набувають блакитного забарвлення. Кристали йоду - сірі, пари - фіолетові, спиртовий розчин - червоно-бурого кольору, в суміші з крохмалем він дає синє забарвлення. Іони йоду не можуть змінити забарвлення крохмалю, вони безбарвні.

висновки сайт

1. Атоми і іони одного хімічного елемента мають різну кількість електронів.
2. Заряд атомів дорівнює нулю, у іонів він може бути позитивним або негативним.
3. Іони і атоми мають різні окислювально-відновні властивості.

У перекладі «атом» означає неподільний. Названий він так тому, що довгий час його вважали найменшою частиною речовини. Але подальший розвиток науки показало, що це не так. Отже, давайте розберемося, з чого складається атом і чим відрізняються атоми різних елементів.

будова атома

На сьогоднішній день науці відомо 126 видів хімічних елементів. Загальний план будови їх атомів однаковий. Кожен з них має ядро, що складається з протонів і нейтронів, навколо якого обертаються електрони. Електрони - це негативно заряджені частинки. При їх обертанні навколо ядра утворюється електронне хмара.

Протони - це позитивно заряджені частинки. У стані спокою в атомі міститься однакова кількість протонів і електронів, тому такий хімічний елемент не має електричного заряду. Однак, в процесі реакцій він може віддавати електрон іншим елементам, перетворюючись в позитивно заряджену частинку, або забирати їх, стаючи негативно зарядженою часткою. Нейтрони ніякого заряду не несуть, але впливають на масу елемента. Для протонів і нейтронів придумано об'єднує назву - нуклони.

Атоми різних елементів

Атоми різних елементів відрізняються один від одного кількістю протонів в ядрі. Кількість електронів може змінюватися, а протонів - ніколи. Скільки протонів міститься в ядрі, можна дізнатися за порядковим номером елемента в періодичній системі Менделєєва. У водню (№1) в стані спокою 1 електрон і 1 протон, у літію
(№3) - 3 електрона і 3 протона, у вуглецю (№6) - 6 електронів і 6 протонів.

Оскільки кількість протонів у різних атомів різний, маси у них теж відрізняються. Маса елемента в основному формується протонами і нейтронами, адже вага електронів мізерно малий. Але навіть у атомів одного і того ж елемента вага може відрізнятися через різної кількості нейтронів в ядрі. Атоми, у яких кількість нейтронів відрізняється від кількості протонів, називають ізотопами. Наприклад, в природі існують атоми вуглецю С12 (6 протонів і 6 нейтронів), С13 (6 протонів і 7 нейтронів) та інші різновиди з вмістом нейтронів від 2 до 16.

ІНШЕ

Іноземне слово «альфа» міцно прижилося в російській мові і зустрічається в самих різних поєднаннях. Про те,…

Безумовно, кожен з нас в найзагальнішому сенсі добре уявляє, що таке елемент. Елемент - це складова частина ...

Слово "ядро" означає серцевину чогось, що має форму кулі. Однак значення у даного поняття можуть бути різними, в ...

Кожен з нас хоч раз, але милувався прекрасним нічним небом, усипаним безліччю зірок. Чи не замислювалися ви про те, ...

Визначення великого адронного коллайдера звучить так: БАК є прискорювачем заряджених частинок, і створений він з метою ...

Електрон - це елементарна частинка, яка має негативний електричний заряд. Він дорівнює -1. Електрон входить в ...

Існує невидима сила, яка протікає всередині біологічних об'єктів і неживої середовища. Ця сила називається ...

Не так багато людей добре розбираються в різних термінах, теоріях і законах фізики і хімії. А деякі, може бути, ...

Реакції між різного роду хімічними речовинами та елементами є одним з головних предметів вивчення в хімії. ...

Поняття речовини вивчається відразу декількома науками. Питання про те, які є речовини, ми розберемо з двох точок ...

На уроках хімії в школі вчать вирішувати різні завдання, популярними серед яких є завдання на обчислення ...

Електричний заряд - фізична величина, яка визначає здатність тіла брати участь в електромагнітних ...

Ступінь окислення - це умовний заряд атома в молекулі, він отримує атом в результаті повного прийняття електронів, його ...

Встановлено, що кожен хімічний елемент, що знаходиться в природі - це суміш ізотопів (звідси у них дробові атомні маси). Щоб зрозуміти, чим відрізняються ізотопи один від іншого, необхідно детально розглянути будову атома. Атом утворює ядро ​​і електронна хмара. На масу атома впливають електрони, що рухаються з приголомшливою швидкістю по орбиталям в електронному хмарі, нейтрони і протони, що входять до складу ядра.

Що таке ізотопи

ізотопи- це різновид атомів будь-якого хімічного елемента. Електронів і протонів в будь-якому атомі завжди рівну кількість.

Оскільки вони мають протилежними зарядами (електрони - негативним, а протони - позитивним), атом завжди нейтральний (ця елементарна частинка не несе заряду, він дорівнює у неї нулю). При втраті або захопленні електрона атом втрачає нейтральність, стаючи або негативним, або позитивним іоном.

Нейтрони не мають заряду, зате їх кількість в атомному ядрі одного і того ж елемента може бути різним. Це ніяк не позначається на нейтральності атома, проте впливає на його масу і властивості.

Наприклад, в будь-якому ізотопі атома водню є по одному електрону і протону. А кількість нейтронів різний. У протии є всього лише 1 нейтрон, в дейтерії - 2 нейтрона і в тритии - 3 нейтрона. Ці три ізотопи помітно відрізняються один від одного за властивостями.

порівняння ізотопів

У чому полягає різниця ізотопи?

У них різна кількість нейтронів, неоднакова маса і різні властивості. Ізотопи мають ідентичним будовою електронних оболонок. Це означає, що вони досить близькі за хімічними властивостями. Тому їм відведено в періодичній системі одне місце.

У природі виявлено ізотопи стабільні і радіоактивні (нестабільні). Ядра атомів радіоактивних ізотопів здатні мимовільно перетворюватися в інші ядра. У процесі радіоактивного розпаду вони випускають різні частки.

Більшість елементів має понад два десятки радіоактивних ізотопів. До того ж радіоактивні ізотопи штучно синтезовані абсолютно для всіх елементів. У природному суміші ізотопів їх зміст незначно коливається.

Існування ізотопів дозволило зрозуміти, чому в окремих випадках елементи з меншою атомною масою володіють великим порядковим номером, ніж елементи з більшою атомною масою.

Наприклад, в парі аргон-калій аргон включає в себе тяжкі ізотопи, а калій - легкі ізотопи. Тому маса аргону більше, ніж калію.

Відмінність ізотопів один від одного полягає в наступному:

1. Вони володіють різним числом нейтронів.
2. Ізотопи мають різну масу атомів.
3. Значення маси атомів іонів впливає на їх повну енергію і властивості.

Атом річ ​​(Garg та ін 2014.); елемент - це тип речі.

Атом являє собою набір протонів, нейтронів і електронів. Один ізольований атом в нейтральному стані має деяку кількість протонів, така ж кількість електронів і деяке число нейтронів (приблизно стільки ж, скільки протонів для більш легких елементів, що приблизно на 50% більше, для більш важких елементів). Число нейтронів або протонів в атомі змінюється тільки в результаті радіоактивних процесів або дуже високоенергетичних взаємодій, таких як ви отримуєте в прискорювачах частинок. І я маю на увазі дійсновисока енергія: навіть якщо ви думаєте про роздуванні паличок динаміту, це мало енергії, щоб почати возитися з протонами і нейтронами. Хімія відбувається, коли атоми об'єднуються і обмінюються електронами або дають електрони один одному. Хімічні реакції відбуваються весь час, і багато хто з них не потребують великої енергії: переміщення електронів з атома на атом часто дуже просто.

Отже, хімія атома залежить від числа електронів, а число електронів в ізольованому атомі безпосередньо залежить від числа протонів. Електрони настільки легко додавати і видаляти з атомів (просто натерти повітряна куля на волосся: статичну електрику - це те, що ви перекладали електрони між вашими волоссям і повітряною кулею), тому ми класифікуємо атоми відповідно до кількості протонів в них. Нейтрони не так актуальні: я розповім про них в кінці.

Таким чином, елемент атома визначається числом протонів. Всі атоми водню мають один протон, і все атоми з одним протоном є воднем. Два протона - це гелій, три - літій, сімнадцять - хлор, 79 - золото і т. Д Чистий зразок елемента містить тільки атоми такого типу: наприклад, чистий зразок заліза містить тільки атоми з 26 протонами. З іншого боку, вода не є елементом: молекула води складається з двох атомів водню (по одному протону), які поділяють електрони з атомом кисню (вісім протонів).

Тепер, що це стверджувати, що елемент «не можна розбити на більш просту форму» і чому атоми не є «більш простою формою»? Ну, вони не простіша форма, тому що атом заліза - залізо: це та ж форма, що чи не простіше. Подумайте про це так. Якщо я дам вам шматок чистого заліза, все, що ви можете зробити, це розбити його на більш дрібні шматки заліза або зробити його більш складним речовиною, наприклад, дозволивши йому іржу. - іржа утворена з заліза і кисню. Найменший можливий шматок заліза, який ви могли б зробити, - це єдиний атом заліза, але це все ще просто неймовірно крихітний шматок заліза. Якби ви хотіли зламати шматок заліза за межі окремих атомів заліза, вам потрібно буде використовувати ядерний реактор або прискорювач частинок або щось в цьому роді, а потім, нарешті, ви зможете отримати те, що не було залізом, тому що ви б змінили кількість протонів в атомах.

Давайте порівняємо це з водою. Якщо я дам вам відро з чистою водою, то, подібно до шматка заліза, ви можете розділити його на дрібніші і дрібніші зразки, в кінцевому підсумку отримавши єдину молекулу води. Але ви можете зробити щось ще: якщо ви пропускаєте електрику через воду, він розщеплюється на чистий водень і чистий кисень. Це «простіші» речовини, тому що кожен складається з атомів лише одного елемента, тоді як вода має атоми двох елементів.

Що щодо нейтронів? Ну, з точки зору хімії, вони не роблять багато, а атоми з таким же числом протонів, але з різною кількістю нейтронів, набагато більш схожі (вони мають, по суті, одну й ту ж хімію, наприклад), ніж атоми, що мають однакові число нейтронів, але різну кількість протонів. Набагато доцільніше класифікувати за кількістю протонів, оскільки це визначає кількість електронів і визначає хімію.

Припустимо, ви спробували класифікувати атоми відповідно до кількості нейтронов.Наілучшім чином, більшість атомів аргону (18 протонів) мають 22 нейтрона, але деякі атоми хлору (17 протонів) і пристойна частка атомів калію (19 протонів) також мають 22 нейтрона. Як ви, напевно, знаєте, аргон, хлор і калій абсолютно нічим не схожі один на одного. З іншого боку, атоми калію з 22 нейтронами поводяться майже однаково з найбільш поширеним видом атомів калію, які мають 21 нейтрон.

Вся матерія навколо нас, яку ми бачимо, складається з різних атомів. Атоми відрізняються один від одного будовою, розміром і масою. Існує понад 100 видів різних атомів, більше 20 видів атомів були отримані людиною і не зустрічаються в природі, так як нестійкі і розпадаються за більш прості атоми.

Однак навіть атоми належать до одного виду трохи можуть між собою різнитися. Тому існує таке поняття як хімічний елемент - це атоми одного виду. У всіх у них однаковий заряд ядра, тобто однакове число протонів.

Кожен хімічний елемент має назву і позначення у вигляді однієї або двох букв з латинської назви цього елемента. Наприклад, хімічний елемент водень позначається буквою H (від латинської назви Hydrogenium), хлор - Cl (від Chlorum), вуглець - C (від Carboneum), золото - Au (від Aurum), мідь - Cu (від Cuprum), кисень - O (від Oxigeium).

Існуючі хімічні елементи перераховані в Періодичної таблиці Менделєєва. Часто про неї говорять як про систему (періодична система), тому що існують певні суворі правила за якими той чи інший елемент поміщається в свою комірку таблиці. У рядках і шпальтах періодичної таблиці спостерігаються закономірні зміни властивостей елементів. Таким чином, у кожного елемента в таблиці є свій номер.

Атоми хімічних елементів не змінюються в результаті хімічних реакцій. Змінюється набір речовин, що утворюються атомами, але не вони самі. Наприклад, якщо в результаті хімічної реакції вугільна кислота (H 2 CO 3) розклалася на воду (H 2 O) і вуглекислий газ (CO 2), то ніяких нових атомів не утворилося. Змінилися лише зв'язку між ними.

Таким чином, атом можна визначити як найменшу хімічно неподільну частку речовини.

Найпоширенішим елементом у Всесвіті є водень, потім слідує гелій. Це найпростіші за будовою хімічні елементи. На інші хімічні елементи припадає близько 0,1% від всіх атомів. Однак атоми інших хімічних елементів мають велику масу, ніж атоми водню і гелію. Тому якщо виражати зміст інших хімічних елементів у Всесвіті в масових відсотках, то на них доведеться 2% від маси всього речовини Всесвіту.

На Землі поширеність хімічних елементів сильно відрізняється, якщо розглядати весь Всесвіт. На Землі переважають кисень (O) і кремній (Si). На їх частку припадає близько 75% маси Землі. Далі йдуть за спаданням алюміній (Al), залізо (Fe), кальцій (Ca), натрій (Na), калій (K), магній (Mg), водень (H) і багато інших елементів.