Файл: Атомы и химические элементы. Периодический закон и периодическая система элементов Д. И. Менделеева. Изотопы.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.03.2024
Просмотров: 142
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
3 взаимодействует с водой, образуя серную кислоту Н2SО4: SО3 + Н2О = Н2SО4.
Амфотерными называются оксиды, образующие соли при взаимодействии как с кислотами, так и с основаниями. К таким оксидам относятся, например, АI2О3, ZnО, РbО2, Сr2О3.
Несолеобразующиеоксиды, как видно из их названия, не способны взаимодействовать с кислотами или основаниями с образованием солей. К ним относятся N2О, NО и т д .
Основания – это сложные вещества. Молекулы которых состоят из атома металла и одной или нескольких гидроксидных групп – ОН. Ме (ОН)у
у- число гидроксидных групп, равное валентности металла Ме
Кислоты- это сложные вещества, содержащие атомы водорода, которые могут замещаться атомами металла.
Амфотерные гидроксиды- это сложные вещества. Которые имеют свойства кислот и свойства оснований.
Соли – это сложные вещества, которые являются продуктами замещения атомов водорода в молекулах кислот атомами металла или продуктами замещения гидроксильных групп в молекулах оснований кислотными остатками.
Основания делят на однокислотным. Молекулы, которых содержат одну гидроксидную группу.
Двухкислотные, молекулы которых содержат две гидроксидных группы : Са(ОН)2
Трехкислотные, молекулы которых содержат три гидроксидные группы.
По растворимости в воде основания делятся на
-растворимые КОН ,Ва(ОН)2
- нерастворимые: Си(ОН)2
Кислоты классифицируют по основности
Основность кислоты – это число атомов водорода, которые в молекуле кислоты могут замещаться атомами металла.
По содержанию атомов кислорода в молекуле кислоты делятся на:
- Бескислородные, молекулы которых не содержат атомов кислорода : НС1, НВr.
- кислородсодержащие , молекулы которых содержат атомы кислорода: НNО3
Кислородсодержащие кислоты называются оксокислотами. Оксокислоты являются гидратами кислотных оксидов с водой.
Бескислородные кислоты и кислотные остатки.
НF фтороводородная кислота -F фторид
НС1 хлороводородная кислота -С1 хлорид
Н1 иодоводородная кислота - 1 иодид
Н2S – сероводородная кислота = S сульфид
Кислородсодержащие кислоты и кислотные остатки.
Н2СО3 – угольная кислота = СО3 карбонат
Н2SiО3 – кремниевая кислота = SiО3 силикат
НNО3 – азотная кислота - NО3 нитрат
Н3РО4 – фосфорная кислота =_РО4 фосфат
Н2SО4 – серная кислота = SО4 сульфат
Н2СrО4 – хромовая кислота =СrО4 хромат
Соли делятся на три типа: нормальные (средние), кислые, основные .
Нормальные (средние ) соли – это продукты полного замещения атомов водорода в молекуле кислоты атомами металла, или продукты полного замещения гидроксидных групп в молекуле основания кислотными остатками.
Н2SО4 - К2SО4
Fе(ОН)3 - Fе(NО3)3
Кислые соли – это продукты неполного замещения атомов водорода в молекулах многоосновных кислот атомами металла.
Н2SО4 - К НSО4 – гидросульфат калия
Основные соли – это продукты неполного замещения гидроксидных групп в молекулах многокислотных оснований кислотными остатками.
Fе(ОН)3 - Fе(ОН)2С1 дигидроксохлорид железа
5.История развития строения атома. Радиоактивность.α-β- γ- излучения.
6.Модель Томсона. Опыты Резерфорда по рассеиванию α- частиц. Модель атома по Э.Резерфорду ее недостатки.
7.Теория атома водорода по Бору (постулаты Бора). Закон и уравнение Планки.
Способность неустойчивых ядер самопроизвольно распадаться называются радиоактивностью, а сами неустойчивые атомы – радиоизотопами.
Процессы, в которых атомы одних видов превращаются друг в друга, называются, ядерными реакциями их изучают специальные разделы физики и химии (ядерная физика и ядерная химия).
Исследования позволили выделить три вида радиоактивного излучения, каждому из которых соответствует свой тип радиоактивного превращения.
Проводившиеся Э.Резерфордом с 1899-1903 гг. опыты показали, что если кусочек радия(Rа) поместить в свинцовую капсулу с отверстием наверху и эту капсулу поместить в электрическое поле, то излучение распадается на три составные части: ά , β, γ- лучи.
Процесс радиоактивного распада(Rа) сопровождается выделением энергии в виде потока ά - частиц, β-частиц, γ- излучения.
ά -распад ядро испускает ά -частицу, которое представляет собой ядро атома гелия 42Не, т.е. состоит из 2х протонов и 2х нейтронов.
Например: 22688R→ 22286 Rn +42Не
Т.о. ά – излучение – это поток положительных заряженных ά – частиц ядер атомов Не с массой 4 и зарядом 2, при котором масса атома уменьшается на 4 а заряд на 2.
β-распад. В неустойчивом ядре нейтрон превращается в протон, при этом ядро испускает электрон β-частицу: n→p+е
При β - распаде массовое число изотопа не изменяется т.к. общее число протонов и нейтронов сохраняется, а заряд ядра увеличивается на 1 .
Например: 23490Th→23491Ра + е
Торий протактиний
Т.о. β – излучение – это поток отрицательно заряженных частиц электронов, которое является следствием внутриядерного превращения нейтронов в протоны (n→р + е) в результате чего масса остается без изменения а заряд ядра увеличивается на 1.
γ- излучение – это излучение очень высокой энергии, являющееся следствием перехода атома из одного энергетического состояния в другое, при этом ни массовое число, ни заряд ядра – не изменяются.
Если при распаде одного радиоактивного ядра образуется другое радиоактивное ядро, то оно в свою очередь также распадается и процесс этот будет продолжаться до тех пор пока продуктом распада не будет устойчивое ядро.
Электрон - самая легкая из элементарных частица его масса ( 9,1 .10-31 в кг) или 0,0003 в а.е.м. был впервые открыт Томсоном в 1904 г. Он предложил атомную модель согласно которой положительный заряд должен был распространяться по всему объему атома и нейтрализоваться электронами «вкрапленными» в это море положительного заряда.
Открытие е Томсоном и определение заряда электрона Р Малликеном в 1909 г. позволило Эрнесту Резерфорду в 1911 году предложить модель строения атома, получившей название «планетарной».
Ядро атома открыт в 1909 году великий английский физик Эрнест Резерфорд, который экспериментально доказал, что положительный заряд в атоме не распределен равномерно, а сконцентрирован в центре.
В своих экспериментах Резерфорд бомбардировал очень тонкую золотую фольгу положительно заряженными ά –частицами (ядра атома Не). Большинство ά- частиц проходили, через фольгу не отклоняясь от первоначального движения. Некоторые ά- частицы сильно изменяли траекторию движения, а отдельные даже отбрасывались от фольги и летели в обратном направлении (одна из 10000). Анализируя результаты ученый пришел к выводу, что изменение траекторий вызвано отталкиванием ά- частиц от положительного заряда внутри атома, и весь этот заряд сосредоточен в центре атома в очень небольшом объеме, который он назвал
ядром . Он убедил в том, что отлетали ά – частицы, которые сталкивались непосредственно с ядром, а отклонялись от первоначальной траектории – которые пролетали ближе к ядру.
Модели атома: а) Томсона ("сливовый пудинг"), б) Резерфорда ("электронный рой" в пространстве вокруг ядра), в) планетарная
Модель Резерфорда.
Суть планетарной модели можно свести к следующем утверждениям:
1.В центре атома находится положительно заряженное ядро, занимающее ничтожную часть пространства внутри атома.
2.Весь положительный заряд и вся масса сосредоточены в его ядре.
3.Вокруг вращаются электроны их число равно положительному заряду ядра.
Эта модель оказалась очень наглядной и полезной для объяснения многих экспериментальных данных, но она сразу обнаружила и свои недостатки.
1) На основании планетарной модели Резерфорда, электрон, вращаясь, вокруг ядра должен был испускать электромагнитную энергию в виде энергии, величина, которой зависит от частоты колебаний ν или λ.
Величина испускаемого кванта энергии тем больше частота колебаний т.е. чем меньше длина его волны
ν = с/λ
Е = h ν =hС/λ уравнение Планка выведенное в 1900г.
Где Е – величина кванта энергии (Дж)
ν - частота колебаний (С-1)
h - постоянная Планка 6,6 10-34 Дж.с (Си)
8.Корпускулярно-волновые свойства электрона. Уравнение де Бройля. Уравнение Шредингера.
9.Энергетические уровни в атоме. Электронная структура атома. Строение электронного облака. Понятие об атомных орбиталях.
В основе современной теории строения атома лежат следующие основные положения:
1. В квантовой механике все объекты микромира (электроны, атомы, молекулы и т.д.) выступают как носители корпускулярных и волновых свойств ( корпускулярно –волновой дуализм), которые не исключают, а дополняют друг друга. Для световых квантов – фотонов не составляет труда обосновать корпускулярно-волновой дуализм, т.е. показать единство волны и корпускулы исходя из формул
Е=mc2 уравнение Эйнштейна
Е = hν уравнение Планка
Эйнштейн показал, что между массой и энергией существует взаимосвязь, выраженная уравнением Эйнштейна. Где Е – энергия m - масса с – скорость света в вакууме
Амфотерными называются оксиды, образующие соли при взаимодействии как с кислотами, так и с основаниями. К таким оксидам относятся, например, АI2О3, ZnО, РbО2, Сr2О3.
Несолеобразующиеоксиды, как видно из их названия, не способны взаимодействовать с кислотами или основаниями с образованием солей. К ним относятся N2О, NО и т д .
Основания – это сложные вещества. Молекулы которых состоят из атома металла и одной или нескольких гидроксидных групп – ОН. Ме (ОН)у
у- число гидроксидных групп, равное валентности металла Ме
Кислоты- это сложные вещества, содержащие атомы водорода, которые могут замещаться атомами металла.
Амфотерные гидроксиды- это сложные вещества. Которые имеют свойства кислот и свойства оснований.
Соли – это сложные вещества, которые являются продуктами замещения атомов водорода в молекулах кислот атомами металла или продуктами замещения гидроксильных групп в молекулах оснований кислотными остатками.
Основания делят на однокислотным. Молекулы, которых содержат одну гидроксидную группу.
Двухкислотные, молекулы которых содержат две гидроксидных группы : Са(ОН)2
Трехкислотные, молекулы которых содержат три гидроксидные группы.
По растворимости в воде основания делятся на
-растворимые КОН ,Ва(ОН)2
- нерастворимые: Си(ОН)2
Кислоты классифицируют по основности
Основность кислоты – это число атомов водорода, которые в молекуле кислоты могут замещаться атомами металла.
По содержанию атомов кислорода в молекуле кислоты делятся на:
- Бескислородные, молекулы которых не содержат атомов кислорода : НС1, НВr.
- кислородсодержащие , молекулы которых содержат атомы кислорода: НNО3
Кислородсодержащие кислоты называются оксокислотами. Оксокислоты являются гидратами кислотных оксидов с водой.
Бескислородные кислоты и кислотные остатки.
НF фтороводородная кислота -F фторид
НС1 хлороводородная кислота -С1 хлорид
Н1 иодоводородная кислота - 1 иодид
Н2S – сероводородная кислота = S сульфид
Кислородсодержащие кислоты и кислотные остатки.
Н2СО3 – угольная кислота = СО3 карбонат
Н2SiО3 – кремниевая кислота = SiО3 силикат
НNО3 – азотная кислота - NО3 нитрат
Н3РО4 – фосфорная кислота =_РО4 фосфат
Н2SО4 – серная кислота = SО4 сульфат
Н2СrО4 – хромовая кислота =СrО4 хромат
Соли делятся на три типа: нормальные (средние), кислые, основные .
Нормальные (средние ) соли – это продукты полного замещения атомов водорода в молекуле кислоты атомами металла, или продукты полного замещения гидроксидных групп в молекуле основания кислотными остатками.
Н2SО4 - К2SО4
Fе(ОН)3 - Fе(NО3)3
Кислые соли – это продукты неполного замещения атомов водорода в молекулах многоосновных кислот атомами металла.
Н2SО4 - К НSО4 – гидросульфат калия
Основные соли – это продукты неполного замещения гидроксидных групп в молекулах многокислотных оснований кислотными остатками.
Fе(ОН)3 - Fе(ОН)2С1 дигидроксохлорид железа
5.История развития строения атома. Радиоактивность.α-β- γ- излучения.
6.Модель Томсона. Опыты Резерфорда по рассеиванию α- частиц. Модель атома по Э.Резерфорду ее недостатки.
7.Теория атома водорода по Бору (постулаты Бора). Закон и уравнение Планки.
Способность неустойчивых ядер самопроизвольно распадаться называются радиоактивностью, а сами неустойчивые атомы – радиоизотопами.
Процессы, в которых атомы одних видов превращаются друг в друга, называются, ядерными реакциями их изучают специальные разделы физики и химии (ядерная физика и ядерная химия).
Исследования позволили выделить три вида радиоактивного излучения, каждому из которых соответствует свой тип радиоактивного превращения.
Проводившиеся Э.Резерфордом с 1899-1903 гг. опыты показали, что если кусочек радия(Rа) поместить в свинцовую капсулу с отверстием наверху и эту капсулу поместить в электрическое поле, то излучение распадается на три составные части: ά , β, γ- лучи.
Процесс радиоактивного распада(Rа) сопровождается выделением энергии в виде потока ά - частиц, β-частиц, γ- излучения.
ά -распад ядро испускает ά -частицу, которое представляет собой ядро атома гелия 42Не, т.е. состоит из 2х протонов и 2х нейтронов.
Например: 22688R→ 22286 Rn +42Не
Т.о. ά – излучение – это поток положительных заряженных ά – частиц ядер атомов Не с массой 4 и зарядом 2, при котором масса атома уменьшается на 4 а заряд на 2.
β-распад. В неустойчивом ядре нейтрон превращается в протон, при этом ядро испускает электрон β-частицу: n→p+е
При β - распаде массовое число изотопа не изменяется т.к. общее число протонов и нейтронов сохраняется, а заряд ядра увеличивается на 1 .
Например: 23490Th→23491Ра + е
Торий протактиний
Т.о. β – излучение – это поток отрицательно заряженных частиц электронов, которое является следствием внутриядерного превращения нейтронов в протоны (n→р + е) в результате чего масса остается без изменения а заряд ядра увеличивается на 1.
γ- излучение – это излучение очень высокой энергии, являющееся следствием перехода атома из одного энергетического состояния в другое, при этом ни массовое число, ни заряд ядра – не изменяются.
Если при распаде одного радиоактивного ядра образуется другое радиоактивное ядро, то оно в свою очередь также распадается и процесс этот будет продолжаться до тех пор пока продуктом распада не будет устойчивое ядро.
Электрон - самая легкая из элементарных частица его масса ( 9,1 .10-31 в кг) или 0,0003 в а.е.м. был впервые открыт Томсоном в 1904 г. Он предложил атомную модель согласно которой положительный заряд должен был распространяться по всему объему атома и нейтрализоваться электронами «вкрапленными» в это море положительного заряда.
Открытие е Томсоном и определение заряда электрона Р Малликеном в 1909 г. позволило Эрнесту Резерфорду в 1911 году предложить модель строения атома, получившей название «планетарной».
Ядро атома открыт в 1909 году великий английский физик Эрнест Резерфорд, который экспериментально доказал, что положительный заряд в атоме не распределен равномерно, а сконцентрирован в центре.
В своих экспериментах Резерфорд бомбардировал очень тонкую золотую фольгу положительно заряженными ά –частицами (ядра атома Не). Большинство ά- частиц проходили, через фольгу не отклоняясь от первоначального движения. Некоторые ά- частицы сильно изменяли траекторию движения, а отдельные даже отбрасывались от фольги и летели в обратном направлении (одна из 10000). Анализируя результаты ученый пришел к выводу, что изменение траекторий вызвано отталкиванием ά- частиц от положительного заряда внутри атома, и весь этот заряд сосредоточен в центре атома в очень небольшом объеме, который он назвал
ядром . Он убедил в том, что отлетали ά – частицы, которые сталкивались непосредственно с ядром, а отклонялись от первоначальной траектории – которые пролетали ближе к ядру.
Модели атома: а) Томсона ("сливовый пудинг"), б) Резерфорда ("электронный рой" в пространстве вокруг ядра), в) планетарная
Модель Резерфорда.
Суть планетарной модели можно свести к следующем утверждениям:
1.В центре атома находится положительно заряженное ядро, занимающее ничтожную часть пространства внутри атома.
2.Весь положительный заряд и вся масса сосредоточены в его ядре.
3.Вокруг вращаются электроны их число равно положительному заряду ядра.
Эта модель оказалась очень наглядной и полезной для объяснения многих экспериментальных данных, но она сразу обнаружила и свои недостатки.
1) На основании планетарной модели Резерфорда, электрон, вращаясь, вокруг ядра должен был испускать электромагнитную энергию в виде энергии, величина, которой зависит от частоты колебаний ν или λ.
Величина испускаемого кванта энергии тем больше частота колебаний т.е. чем меньше длина его волны
ν = с/λ
Е = h ν =hС/λ уравнение Планка выведенное в 1900г.
Где Е – величина кванта энергии (Дж)
ν - частота колебаний (С-1)
h - постоянная Планка 6,6 10-34 Дж.с (Си)
8.Корпускулярно-волновые свойства электрона. Уравнение де Бройля. Уравнение Шредингера.
9.Энергетические уровни в атоме. Электронная структура атома. Строение электронного облака. Понятие об атомных орбиталях.
В основе современной теории строения атома лежат следующие основные положения:
1. В квантовой механике все объекты микромира (электроны, атомы, молекулы и т.д.) выступают как носители корпускулярных и волновых свойств ( корпускулярно –волновой дуализм), которые не исключают, а дополняют друг друга. Для световых квантов – фотонов не составляет труда обосновать корпускулярно-волновой дуализм, т.е. показать единство волны и корпускулы исходя из формул
Е=mc2 уравнение Эйнштейна
Е = hν уравнение Планка
Эйнштейн показал, что между массой и энергией существует взаимосвязь, выраженная уравнением Эйнштейна. Где Е – энергия m - масса с – скорость света в вакууме