Atomas ir jonas yra elementarios cheminių elementų dalelės. Šios dalelės yra elementų savybių nešėjos. Jie skiriasi krūviais: atomas yra neutralus, o jonas yra teigiamai arba neigiamai įkrautas.

Apibrėžimas

Atomas- elektriniu požiūriu neutrali mikroskopinė cheminio elemento dalelė, lemianti jo savybes. Atomo centras yra teigiamai įkrautas branduolys, apsuptas elektronų debesies, palei kurį elektronai juda orbitalėse. Atomai, pridėdami ar dovanodami elektronus, virsta jonais.

Jona- mikroskopinės elektriniu būdu įkrautos, monatominės arba polatominės ir chemiškai aktyvios dalelės. Jie turi teigiamą (katijonai) arba neigiamą (anijonai) krūvį. Jonai susidaro iš atomų ar atomų grupių, kurios įgyja elektronus arba, priešingai, juos praranda.

Jonai yra nepriklausomos dalelės, randamos bet kurioje agregacijos būsenoje. Jų yra dujose (atmosferoje), kristaluose, skysčiuose (tirpaluose ir tirpaluose) ir plazmoje (tarpžvaigždinėje erdvėje).

Cheminių reakcijų jonai gali sąveikauti tarpusavyje, su molekulėmis ir atomais. Tirpaluose šios aktyviosios dalelės susidaro elektrolitinės disociacijos metu ir lemia elektrolitų savybes.

Palyginimas

Atomas visada yra elektriškai neutralus, jonas, priešingai, yra įkrauta dalelė. Atomams išoriniai energijos lygiai paprastai yra neišsamūs (išimtis yra tauriųjų dujų grupė). Jonams išoriniai lygiai yra baigti.

Jonas, priešingai nei atomas, negali turėti paprastos medžiagos savybių. Pavyzdžiui, metalinis kalis smarkiai reaguoja su vandeniu, kurio produktai yra vandenilis ir šarmai. Ir kalio jonai, esantys kalio druskų sudėtyje, neturi panašių savybių. Chloras yra geltonai žalios nuodingos dujos, jo jonai nėra toksiški ir bespalviai.

Vario spalva yra raudona, o jo jonai tirpaluose įgauna mėlyną spalvą. Jodo kristalai yra pilki, garai yra violetiniai, alkoholio tirpalas yra raudonai rudas, sumaišytas su krakmolu, jis suteikia mėlyną spalvą. Jodo jonai negali pakeisti krakmolo spalvos, jie yra bespalviai.

Išvadų svetainė

1. Vieno cheminio elemento atomai ir jonai turi skirtingą elektronų skaičių.
2. Atomų krūvis yra lygus nuliui, jonams jis gali būti teigiamas arba neigiamas.
3. Jonai ir atomai turi skirtingas redoksines savybes.

Vertime „atomas“ reiškia nedalomą. Jis taip pavadintas, nes ilgą laiką jis buvo laikomas mažiausia medžiagos dalimi. Bet tolesnė mokslo raida parodė, kad taip nėra. Taigi išsiaiškinkime, iš ko susideda atomas ir kuo skiriasi skirtingų elementų atomai.

Atomo struktūra

Šiandien mokslas žino 126 cheminių elementų tipus. Bendras jų atomų struktūros planas yra tas pats. Kiekvienas iš jų turi branduolį, susidedantį iš protonų ir neutronų, aplink kuriuos sukasi elektronai. Elektronai yra neigiamai įkrautos dalelės. Kai jie sukasi aplink branduolį, susidaro elektronų debesis.

Protonai yra teigiamai įkrautos dalelės. Ramybės būsenoje atome yra vienodas protonų ir elektronų skaičius, todėl toks cheminis elementas neturi elektros krūvio. Tačiau reakcijų procese jis gali suteikti elektroną kitiems elementams, virstantiems teigiamai įkrauta dalele, arba juos atimti, tapdamas neigiamai įkrauta dalele. Neutronai neturi jokio krūvio, tačiau jie veikia elemento masę. Protonams ir neutronams buvo išrastas vienijantis pavadinimas - nukleonai.

Įvairių elementų atomai

Įvairių elementų atomai skiriasi vienas nuo kito protonų skaičiumi branduolyje. Elektronų skaičius gali kisti, bet protonų - niekada. Kiek protonų yra branduolyje, galite sužinoti pagal elemento eilės skaičių periodinėje Mendelejevo sistemoje. Vandenilio (Nr. 1) ramybėje yra 1 elektronas ir 1 protonas - ličio
(Nr. 3) - 3 elektronai ir 3 protonai, anglies (Nr. 6) - 6 elektronai ir 6 protonai.

Kadangi skirtingų atomų protonų skaičius yra skirtingas, skiriasi ir jų masės. Elemento masę daugiausia sudaro protonai ir neutronai, nes elektronų svoris yra nereikšmingas. Tačiau net ir to paties elemento atomai gali turėti skirtingą svorį dėl skirtingo neutronų skaičiaus branduolyje. Atomai, kuriuose neutronų skaičius skiriasi nuo protonų skaičiaus, vadinami izotopais. Pavyzdžiui, gamtoje yra anglies atomų C12 (6 protonai ir 6 neutronai), C13 (6 protonai ir 7 neutronai) ir kitų atmainų, kurių neutronų kiekis yra nuo 2 iki 16.

KITA

Svetimas žodis „alfa“ įsigalėjo rusų kalboje ir yra įvairių derinių. Apie,…

Žinoma, kiekvienas iš mūsų bendriausia prasme gerai įsivaizduoja, kas yra elementas. Elementas yra neatskiriama dalis ...

Žodis „šerdis“ reiškia daikto šerdį, kuri turi rutulio formą. Tačiau šios sąvokos reikšmės gali skirtis, nes ...

Kiekvienas iš mūsų bent kartą, bet žavėjosi nuostabiu naktiniu dangumi, išmargintu daugybe žvaigždžių. Ar kada pagalvojai apie ...

„Large Hadron Collider“ apibrėžimas yra toks: LHC yra įkrautų dalelių greitintuvas, jis buvo sukurtas siekiant ...

Elektronas yra elementari dalelė, turinti neigiamą elektrinį krūvį. Tai -1. Elektronas patenka ...

Yra nematoma jėga, tekanti biologinių objektų ir negyvos aplinkos viduje. Ši galia vadinama ...

Nedaug žmonių gerai išmano įvairius fizikos ir chemijos terminus, teorijas ir dėsnius. Ir kai kurie, galbūt ...

Reakcijos tarp skirtingų cheminių medžiagų ir elementų yra vienas iš pagrindinių chemijos studijų dalykų. ...

Medžiagos sąvoką vienu metu tiria keli mokslai. Klausimą, kokios yra medžiagos, mes analizuosime iš dviejų taškų ...

Chemijos pamokose mokykloje jie moko spręsti įvairias problemas, tarp kurių populiarios yra skaičiavimo problemos ...

Elektrinis krūvis yra fizinis dydis, lemiantis kūno gebėjimą dalyvauti elektromagnetiniame ...

Oksidacijos būsena yra sąlyginis atomo krūvis molekulėje, jis gauna atomą dėl visiško elektronų priėmimo, jo ...

Nustatyta, kad kiekvienas gamtoje randamas cheminis elementas yra izotopų mišinys (taigi jie turi dalines atomines mases). Norint suprasti, kuo izotopai skiriasi vienas nuo kito, būtina išsamiai apsvarstyti atomo struktūrą. Atomas sudaro branduolį ir elektronų debesį. Atomo masę įtakoja stulbinančiu greičiu elektronų debesyje esančiomis orbitomis judantys elektronai, branduolį sudarantys neutronai ir protonai.

Kas yra izotopai

Izotopai Yra tam tikro bet kurio cheminio elemento atomai. Bet kuriame atome visada yra vienodas elektronų ir protonų skaičius.

Kadangi jie turi priešingus krūvius (elektronai yra neigiami, o protonai yra teigiami), atomas visada yra neutralus (ši elementarioji dalelė neša krūvio, jai ji lygi nuliui). Praradus elektroną arba jį užfiksavus, atomas praranda neutralumą, tampa arba neigiamas, arba teigiamas.

Neutronai neturi jokio krūvio, tačiau jų skaičius to paties elemento atomo branduolyje gali būti skirtingas. Tai jokiu būdu neturi įtakos atomo neutralumui, tačiau jo masei ir savybėms.

Pavyzdžiui, bet kuriame vandenilio atomo izotope yra vienas elektronas ir vienas protonas. Ir neutronų skaičius yra skirtingas. Protium turi tik 1 neutroną, deuteris - 2, o tritis - 3 neutronus. Šie trys izotopai labai skiriasi vienas nuo kito savo savybėmis.

Izotopų palyginimas

Kuo skiriasi izotopai?

Jie turi skirtingą neutronų skaičių, skirtingas mases ir skirtingas savybes. Izotopai turi identišką elektronų apvalkalo struktūrą. Tai reiškia, kad jie yra gana panašūs cheminėmis savybėmis. Todėl jiems periodinėje sistemoje skiriama viena vieta.

Gamtoje rasta stabilių ir radioaktyvių (nestabilių) izotopų. Radioaktyviųjų izotopų atomų branduoliai gali savaime transformuotis į kitus branduolius. Radioaktyvaus skilimo metu jie išskiria įvairias daleles.

Daugumoje elementų yra daugiau nei dvi dešimtys radioaktyviųjų izotopų. Be to, visiškai visiems elementams dirbtinai sintetinami radioaktyvieji izotopai. Natūraliame izotopų mišinyje jų kiekis šiek tiek skiriasi.

Izotopų buvimas leido suprasti, kodėl kai kuriais atvejais mažesnės atominės masės elementų eilės skaičius yra didesnis nei didesnės atominės masės elementų.

Pvz., Argono ir kalio poroje argone yra sunkiųjų, o kalio - lengvuosiuose. Todėl argono masė yra didesnė nei kalio.

Skirtumas tarp izotopų vienas nuo kito yra toks:

1. Jie turi skirtingą neutronų skaičių.
2. Izotopai turi skirtingą atomų masę.
3. Jonų atomų masės vertė turi įtakos jų bendrajai energijai ir savybėms.

Atomo dalykas (Garg ir kt. 2014.); elementas yra daikto rūšis.

Atomas yra protonų, neutronų ir elektronų rinkinys. Vienas izoliuotas neutralios būsenos atomas turi tam tikrą protonų skaičių, tiek pat elektronų ir tam tikrą skaičių neutronų (maždaug tiek pat, kiek lengvesnių elementų protonai, o sunkesniems elementams yra apie 50% daugiau). Neutronų arba protonų skaičius atome keičiasi tik dėl radioaktyvių procesų ar labai didelės energijos sąveikos, pavyzdžiui, patekus į dalelių greitintuvus. Ir aš turiu galvoje tikrai didelės energijos: net jei galvojate apie dinamito lazdelių susprogdinimą, nepakanka energijos pradėti blaškytis su protonais ir neutronais. Chemija įvyksta, kai atomai sujungia ir keičia elektronus arba duoda elektronus vienas kitam. Cheminės reakcijos vyksta nuolat, ir daugeliui jų nereikia daug energijos: elektronų judėjimas iš atomo į atomą dažnai yra labai paprastas.

Taigi, atomo chemija priklauso nuo elektronų skaičiaus, o izoliuotame atome esančių elektronų skaičius tiesiogiai priklauso nuo protonų skaičiaus. Elektronus taip lengva pridėti ir pašalinti iš atomų (tereikia patrinti balioną ant plaukų: statinė elektra yra tai, ką jūs perkėlėte elektronais tarp plaukų ir baliono), todėl atomus mes klasifikuojame pagal juose esančių protonų skaičių. Neutronai nėra tokie aktualūs: aš apie juos pakalbėsiu pabaigoje.

Taigi, elementas atomą lemia protonų skaičius. Visi vandenilio atomai turi vieną protoną, o visi atomai su vienu protonu yra vandenilis. Du protonai yra helis, trys - ličio, septyniolika - chloro, 79 - aukso ir kt. Gryname elemento mėginyje yra tik šio tipo atomai: pavyzdžiui, gryname geležies mėginyje yra tik 26 protonų turintys atomai. Kita vertus, vanduo nėra elementas: vandens molekulę sudaro du vandenilio atomai (po vieną protoną), dalijantis elektronus su deguonies atomu (aštuoni protonai).

Ką reiškia sakyti, kad elemento „negalima suskaidyti į paprastesnę formą“ ir kodėl atomai nėra „paprastesnė forma“? Na, jie nėra paprastesnė forma, nes geležies atomas - geležis: tai yra ta pati forma, kuri nėra paprastesnė. Pagalvokite apie tai tokiu būdu. Jei duosiu jums gryno geležies gabalėlį, viskas, ką galite padaryti, tai suskaidyti į mažesnius geležies gabalėlius arba padaryti tai sudėtingesne medžiaga, pavyzdžiui, leisti jai rūdyti. - rūdys susidaro iš geležies ir deguonies. Mažiausias įmanomas geležies gabalas, kurį galėtumėte pagaminti, yra vienas geležies atomas, tačiau jis vis tiek yra tik nepaprastai mažas geležies gabalas. Jei norėtumėte suskaidyti geležies gabalą už atskirų geležies atomų, turėtumėte naudoti branduolinį reaktorių, dalelių greitintuvą ar panašiai, tada galiausiai galite gauti tai, kas nebuvo geležis, nes pakeistumėte protonai atomuose.

Palyginkime tai su vandeniu. Jei duosiu jums kibirą švaraus vandens, tada, kaip ir geležies gumulą, galėsite jį padalyti į vis mažesnius mėginius, galiausiai gamindami vieną vandens molekulę. Bet jūs galite padaryti ką nors kita: jei jūs naudojate elektrą per vandenį, ji skyla į gryną vandenilį ir gryną deguonį. Tai yra „paprastesnės“ medžiagos, nes kiekviena susideda iš tik vieno elemento atomų, o vanduo - dviejų elementų.

O neutronai? Na, chemiškai kalbant, jie nedaug ką daro, o atomai, turintys tą patį protonų skaičių, bet turintys skirtingą neutronų skaičių, yra daug panašesni (pavyzdžiui, jų chemija iš esmės yra ta pati) nei tų pačių atomų neutronų skaičius, bet skirtingas protonų skaičius. Daug tikslingiau klasifikuoti pagal protonų skaičių, nes tai lemia elektronų skaičių ir chemiją.

Tarkime, kad bandėte klasifikuoti atomus pagal neutronų skaičių. Geriausiu būdu dauguma argono atomų (18 protonų) turi 22 neutronus, tačiau kai kurie chloro atomai (17 protonų) ir tinkama kalio atomų dalis (19 protonų) taip pat turi 22 neutronai. Kaip tikriausiai žinote, argonas, chloras ir kalis visiškai skiriasi. Kita vertus, kalio atomai, turintys 22 neutronus, elgiasi beveik taip pat, kaip ir dažniausiai pasitaikantys kalio atomai, turintys 21 neutroną.

Visa medžiaga, kurią matome aplink save, susideda iš įvairių atomų. Atomai skiriasi viena nuo kitos struktūra, dydžiu ir mase. Yra daugiau nei 100 skirtingų atomų tipų, daugiau nei 20 atomų rūšių gamino žmogus ir jų gamtoje nepasitaiko, nes jie yra nestabilūs ir suskaidomi į paprastesnius atomus.

Tačiau net ir tos pačios rūšies atomai gali šiek tiek skirtis. Todėl yra toks dalykas kaip cheminis elementas - tai yra to paties tipo atomai. Visi jie turi tą patį branduolinį krūvį, tai yra, tiek pat protonų.

Kiekvienas cheminis elementas turi lotyniško šio elemento pavadinimo pavadinimą ir žymėjimą vienos ar dviejų raidžių pavidalu. Pavyzdžiui, cheminis elementas vandenilis žymimas raide H (iš lotyniško pavadinimo Hydrogenium), chloras - Cl (iš Chlorum), anglis - C (iš Carboneum), auksas - Au (iš Aurum), varis - Cu (iš Cuprum), deguonis - O (iš Oxigeium).

Esami cheminiai elementai yra išvardyti periodinėje Mendelejevo lentelėje. Dažnai jie kalba apie tai kaip apie sistemą (periodinę lentelę), nes yra tam tikros griežtos taisyklės, pagal kurias tas ar kitas elementas dedamas į jos lentelės langelį. Reguliarūs elementų savybių pokyčiai pastebimi periodinės lentelės eilutėse ir stulpeliuose. Taigi kiekvienas lentelės elementas turi savo numerį.

Cheminių elementų atomai dėl cheminių reakcijų nesikeičia. Keičiasi medžiagų, kurias sudaro atomai, visuma, bet ne jie patys. Pavyzdžiui, jei dėl cheminės reakcijos anglies rūgštis (H 2 CO 3) suyra į vandenį (H 2 O) ir anglies dioksidą (CO 2), tai nauji atomai nesusidaro. Pasikeitė tik ryšiai tarp jų.

Taigi atomą galima apibrėžti kaip mažiausią, chemiškai nedalomą materijos dalelę.

Labiausiai paplitęs elementas visatoje yra vandenilis, po kurio seka helis. Tai yra paprasčiausi cheminiai elementai struktūroje. Likę cheminiai elementai sudaro apie 0,1% visų atomų. Tačiau kitų cheminių elementų atomai turi didesnę masę nei vandenilio ir helio atomai. Todėl, jei mes išsakysime likusių Visatos cheminių elementų kiekį masės procentais, tai jie sudarys 2% visos Visatos materijos masės.

Žemėje cheminių elementų gausa yra labai skirtinga, jei atsižvelgsite į visą Visatą. Žemėje vyrauja deguonis (O) ir silicis (Si). Jie sudaro apie 75% Žemės masės. Toliau pateikiama mažėjančia tvarka aliuminis (Al), geležis (Fe), kalcis (Ca), natris (Na), kalis (K), magnis (Mg), vandenilis (H) ir daugelis kitų elementų.