Основные сведения о строении атома

Модели строения атома
Дж. Томсон (1904 г.)
«Сливовый пудинг»
- атом состоит из положительного заряда, равномерно распространенного по всему объему атома, и электронов, колеблющихся внутри этого заряда

Э. Резерфорд (1911 г.)
Планетарная, или ядерная, модель атома
внутри атома находится положительно заряженное ядро, занимающее ничтожную часть объема атома;
весь положительный заряд и почти вся масса атома сосредоточены в ядре;
- электроны вращаются вокруг ядра, они нейтрализуют заряд ядра.

1913 г. Н. Бор
Квантовые постулаты:
электроны в атоме вращаются по строго определенным замкнутым орбитам, не испуская и не поглощая энергии;
- при переходе электронов с одной орбиты на другую происходит поглощение или выделение энергии.

Современная квантовая модель
строения атома
Электрон имеет двойственную (корпускулярно-волновую) природу:
- подобно частице, электрон имеет массу и заряд,
- движущийся электрон обладает свойствами волны.
Электрон в атоме не движется по определенной траектории, а может находиться в любой части околоядерного пространства.

Ядро атома
Ядро состоит из нуклонов - протонов и нейтронов.
Протон – р+
Количество протонов (Z) в ядре равно порядковому номеру элемента.
Нейтрон – n0
Количество нейтронов (N) вычисляется по формуле N = A – Z , где
А – массовое число элемента.
Например: Mg № = 12; A = 24, Z = 12, N = 12
Cu № = 29, A = 64, Z = 29, N = 35

Электронная оболочка атома
Под электронной оболочкой понимают
совокупность всех электронов в атоме.
Электрон – е-.
Число электронов в атоме равно числу
протонов, т.е. порядковому номеру
элемента.
Например, Р: № = 15, N е- = 15

Электронная оболочка атома образована электронными слоями или энергетическими уровнями.
1 период – 1 уровень,
2 период – 2 уровня,
3 период – 3 уровня и т. д.
Энергетические уровни можно обозначать цифрами и буквами:
1 2 3 4 5 6 7
K L M N O P Q

Энергетические уровни
K L M
Р + 15 ) ) ) → энергетические 3 период уровни
K L M N
Fe + 26 ) ) ) ) → энергетические
4 период уровни

Количество электронов на уровне
1 уровень – 1-2 е-
2 уровень – 1 – 8 е-
3 уровень – 1 – 18 е-
4 уровень – 1 – 32 е-
Р + 15 ) ) )
2 8 5
Fe + 26 ) ) ) )
2 8 14 2

Строение энергетического уровня
Энергетический уровень состоит из подуровней.
1 уровень → 1 подуровень (s) - 1s
2 уровень → 2 подуровня (s, p) - 2s2p
3 уровень → 3 подуровня (s, p, d) - 3s3p3d
4 уровень → 4 подуровня (s, p, d, f) и т.д.

Энергетические подуровни
Подуровни образованы электронными облаками или орбиталями:
s – орбиталь – форма сферы – одна на каждом подуровне,
p – орбиталь – форма объемной восьмерки – три на подуровне,
d – орбиталь – форма листа клевера – пять на подуровне.
Каждую орбиталь могут занимать 1-2 е-

Порядок заполнения электронами энергетических уровней и подуровней
Принцип Паули – в атоме не может быть двух одинаковых электронов
Не: № = 2, N е- = 2, 1s2 , ↑↓
Правило Гунда – в пределах подуровня электроны располагаются таким образом, чтобы суммарное магнитное спиновое число было максимальным
Р: № = 15, N е- = 15, 1s22s22p63s23p3

Принцип наименьшей энергии, или правило Клечковского – в атоме каждый электрон располагается так, чтобы его энергия была минимальной
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p
Строение каждого атома можно отразить с помощью электронной и электронно-графической формулы:
Mg +12 ) ) ) 1s22s22p63s23p03d0
2 8 2
электронная формула

Проверь себя
Ответы на задания теста:
1 – 3, 7 – 1,
2 – 3, 8 – 3,
3 – 2, 9 – 4,
4 – 1, 10 – 2,
5 – 4, 11 – 1,
6 – 3, 12 – 1.
Оцени уровень своих знаний.

Домашнее задание
§ 1
Упр. № 4-7, устно
Запишите электронные конфигурации атомов элементов № 9, 13, 26. К каким семействам они относятся?