Натурфилософский этап-период формирования кон-цепции об атомном строении материи, не подтвержденной экспериментом (V век до н.э. -16 век н.э.)
2. Этап формирования гипотезы об атоме как мельчайшей частице химического элемента (XVIII-XIX в.в.)
3. Этап создания физических моделей, отражающих слож-ность строения атома и позволяющих описать его свойства (начало XX в.)
Современный этап атомистики называется кван-тово-механичес-ким.
Квантовая механи-ка – это раздел физики, изуча-ющий движение элементарных час-тиц.
П Л А Н 11.1 Строение ядра. Изотопы. 11.2 Квантово-механическая модель электронной обо-лочки атома. 11.3 Физико-химические характеристики атомов.
11.1 Ядро атома – это положительно заря-женная частица, сос-тоящая из протонов, нейтронов и некото-рых других элемен-тарных частиц.
В ядре сосредоточено 99,95 % массы атома
Между элементарными частицами действуют особые ядерные силы протяжения, значительно превосходящие силы электростатического от-талкивания.
Протон ( p ): Аr = 1, относительный заряд + 1 Нейтрон (n), Аr = 1, электронейтральная частица
Фундаментальной ха-рактеристикой атома является заряд его ядра, равный числу протонов и совпада-ющий с порядковым номером элемента в ПС.
Совокупность (вид) атомов с одинаковым зарядом ядра называ-ется химическим эле-ментом. В природе найдены элементы с номерами 1-92.
Изотопы – это атомы одного химического элемента, содержащие одинаковое количество протонов и разное количество нейтронов в ядре.
Каждый хими-ческий элемент представляет со-бой смесь изо-топов.
Химический элемент водород состоит из трех изотопов: Число р Число n Протий Н 1 0 Дейтерий Д 1 1 Тритий Т 1 2
Обозначение изотопа
Массовое число
A
Э
Z
Заряд ядра
Изотопы одного хи-мического элемента могут быть как стабильными, так и радиоактивными.
Радиоактивные изо-топы содержат ядра, самопроизвольно разрушающиеся с выделением частиц и энергии.
Стабильность яд-ра определяется его нейтронно-протонным отно-шением.
Легкие элементы
стабильные изотопы число n число р
радиоактивные изотопы число n число р
= 1
> 1
Тяжелые элементы
стабильные изотопы число n число р
радиоактивные изотопы число n число р
< 1,5
1,5
Изотопы Cs 133–55 Cs - 133 = 1,41 55 стабильный изотоп 137–55 Cs - 137 = 1,5 55 радиоактивный изотоп
Попадая в организм, радионуклиды нарушают протекание важнейших биохимических процес-сов, снижают иммунитет, обрекают организм на болезни.
Организм защищает себя от воздействия радиации, избирательно поглощая элементы из окружающей среды. Стабильные изо-топы имеют приоритет перед радиоактивными.
Организм не на-капливает радио-активные элемен-ты при наличии стабильных.
Стабильные изотопы блокируют накопле-ние радиоактивных изотопов в живых организмах.
: Если блокирующую дозу стабильного изотопа йода, равную ~ 100 мг, принять не позднее чем через 2 часа после попадания I-131, то поглощение радиойода в щитовидной железе снизится на 90%.
11.2 Протекание хими-ческих реакций соп-ровождается изменени-ем в электронной обо-лочке атома.
1 Электрон (ē) Аr ≈ 2000 Относительный заряд -1 Открыт Дж. Томсоном в 1897 г.
Главным постулатом кван-товой механики является постулат о невозможности точного определения место-положения электрона в атоме (принцип неопре-деленности Гейзенберга).
Квантово-механический метод с большой точ-ностью позволяет рас-считать вероятность пре-бывания электрона в околоядерном прост-ранстве.
Атомная орбиталь (АО) – это область околоядер-ного пространства, в которой вероятность обнаружения электрона составляет не мене 90%.
АО отличаются по форме, энер-гии и удален-ности от ядра.
Математическим описанием орби-тали является волновая функ-ция ψ.
Физический смысл волно-вой функции заключается в том, что произведение ψ2dV равно вероятнос-ти нахождения электро-на в элементарном объеме dV.
Радиальное распре-деление вероят-ности нахождения электрона в атоме имеет волновой характер.
Радиальное распределение элект-ронной плотности 1s-электрона
ψ2dV
R
Радиальное распределение элект-ронной плотности 2s-электрона
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
