Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Химический элемент и периодический закон Д.И. Менделеева




Строение атома и периодическая система Д.И. Менделеева.

Лекция 1. Строение вещества.

 

1 Химический элемент. Периодический закон Д.И. Менделеева.

2. Основные сведения по теории строения атома.

3. Квантово-механическая модель атома водорода.

4. Характеристика состояния электрона в атоме системой квантовых чисел. Атомные орбитали.

5. Принципы формирования электронной структуры атомов.

6. Периодическая система Д.И. Менделеева как естественная классификация элементов по электронному строению атомов.

7. Периодичность свойств химических элементов.

 

В 1869 г. Д.И. Менделеев открыл закон, формулировка которого следующая: свойства простых веществ, а также свойства и формы соединений элементов находятся в периодической зависимости от заряда ядра атомов элементов.
Химический элемент - это совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра. Атом состоит из положительно заряженного ядра и вращающихся вокруг ядра электронов.

Ядро составляют протоны и нейтроны. Заряд ядра равен сумме протонов и нейтронов.

Порядковый номер элемента (Z)в периодической системе указывает на число протонов в ядре атома, т.е. на заряд ядра. Разность между массовым числом (атомной массой) элемента (А) и его порядковым номером (Z)указывает на число нейтронов (N): N=А-Z.

Разновидности одного и того же химического элемента, отличающиеся массой атомов, называются изотопами. Химические свойства их тождественны, т.к. они имеют одинаковое электронное строение.

Так изотопами кальция являются 40Са, 42Са, 43Са.

20 20 20

Атом - электронейтрален, поэтому порядковый номер химического элемента указывает и на число электронов, вращающихся вокруг ядра.

2. Основные сведения по теории строения атома.

В 1897 г. Дж. Томсон открыл электрон; в 1909 г. Р. Малликен определил его заряд, который равен 1,6·10-19 Кл. В 1910 г. Э. Резерфорд провел опыты по бомбардировке металлической фольги a-частицами, в результате опытов было установлено, что некоторые a-частицы рассеиваются фольгой. Отсюда Э. Резерфорд предложил ядерную планетарную модель атома, согласно которой атом состоит из положительно заряженного ядра, в котором сосредоточена основная часть массы атома, и электронов, вращающихся вокруг ядра по орбитам, подобно планетам солнечной системы. Однако, Э. Резерфорд не смог объяснить устойчивость атома и наличие линейчатых спектров атомов; как показывает теория электромагнитного поля, электроны в этом случае должны двигаться по спирали, непрерывно излучая энергию, и падать на ядро.

В 1913г. датский ученый Н. Бор, используя модель Резерфорда и теорию Планка, предложил модель строения атома водорода.

Основные положения своей теории Н. Бор сформулировал в виде постулатов (утверждений, принимаемых без доказательств):

 

I постулат. Электрон в атоме находится на определенных стационарных орбитах и при этом не излучает и не поглощает энергии.

Каждая орбита имеет номер n (1, 2, 3, 4,...), который назвали главным квантовым числом. Бор вычислил радиусы орбит. Радиус первой орбиты (боровский радиус r0) был 5,29 · 10-13 м, радиус других орбит вычислялся по формуле:

rn =5,29·10-13 · n 2

Энергия электрона (эВ) зависила от значения главного квантового числа п:

Еп= - 13,6(1/n2)

Атом водорода обладает минимальной энергией, когда электрон находится на первой орбите (рис. 1). Такое состояние называется основным. При переходе электрона на более высокие орбиты атом становится возбужденным. Такое состояние атома неустойчиво.

 

Рис.1 Схема энергетических состояний атома водорода.

 

II постулат. При переходе электрона с одного стационарного состояния (энергетического уровня) на другой происходит излучение или поглощение энергии в виде кванта, энергия которого равна разности энергий в конечном и начальном состояниях.

Ek - EH = hn, (1)

 

где h - постоянная Планка; h = 6,626 · 10-34 Дж·с

n - частота волны




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-11-16; Просмотров: 441; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.014 сек.