Относительная атомная масса элемента определяется суммой масс протонов и нейтронов. Вклад электронов в массу атома ничтожен и им пренебрегают.
В Периодической системе химических элементов приведена дробная относительная атомная масса, хотя относительные массы частиц и их сумма целые числа. Разберем почему так.
Большинство элементов в природе существуют в виде смеси изотопов. Массовая доля этих изотопов различна. Чаще всего преобладает изотоп с определённой массой, а доля остальных мала.
Чтобы не приводить атомные массы и доли всех изотопов принято записывать усредненную величину.
Разберем пример. Относительная атомная масса хлора (Cl) равна 35,453 35,5. Газообразный хлор содержит в основном изотопы 2 видов: 25% атомов с массой 37 и 75% атомов с массой 35.
Найдем среднее значение:
(Cl) = 37 ? 25% + 35 ? 75% = 35,5.
По аналогии рассчитаны относительные атомные массы остальных элементов.
Ионы
Протонов и электронов в атоме равное количество. Благодаря этому атом электронейтральная частица.
Атомы металлов склонны отдавать электроны, находящиеся на внешних уровнях. Атомы неметаллов склонны принимать электроны. Это фундаментальное различие атомов металлов и неметаллов. Это различие обуславливает многие химические и физические свойства элементов и их простых веществ.
Если прибавить или отнять один или более электронов, атом приобретет заряд. Такие частицы называют ионами.
Ион – атом, который отдал или принял один или несколько электронов.
Если атом принимает электроны, то электронов становится больше, чем протонов. Общий отрицательный заряд становится больше, чем общий положительный и частица приобретает отрицательный заряд. Отрицательно заряженные ионы называют анионами.
Если атом отдает электроны, то электронов становится меньше, чем протонов. Общий отрицательный заряд становится меньше, чем общий положительный и частица приобретает положительный заряд. Положительно заряженные ионы называют катионами.
Схема образования ионов
Заряд иона обозначают верхним правым индексом. Примеры анионов: Cl
, F
, S
. Примеры катионов: Na
, Ca
, Al
.
В самостоятельном виде ионы встречаются во всех агрегатных состояниях: твердом, жидком и газообразном.
Некоторые твердые вещества состоят из ионов, например пищевая соль NaCl. Соль состоит из поочередно расположенных ионов Na
и Сl
.
Атом превращается в ион, когда он получает дополнительную энергию. Атомы внешних уровней поглощают эту энергию и получают способность пересилить притяжение ядра и оторваться от него.
Энергию, которую нужно затратить, чтобы оторвать электрон от атома называют энергией ионизации.
Энергию ионизации измеряют в кДж/моль или эВ/атом. 1 эВ (электронвольт) равен 1,6·10
Дж.
Электроны находятся на разных расстояниях от ядра. Электроны, расположенные на одинаковом расстоянии от ядра, имеют одинаковую энергию.
При образовании ионов отрываются электроны внешних слоев.
Внешние электроны находятся в не удобном положении:
1. Между ними и ядром находятся другие уровни электронов, которые отталкивают их от ядра. Это называют "эффект экранирования". Этот эффект ослабляет связь электронов с ядром.
2. Внешние электроны хотят уменьшить свою энергию и занят положение ближе к ядру. Они стремятся внутрь атома. Это называют "эффект проникновения". Этот эффект усиливает связь электронов с ядром.
Влияние обоих эффектов и определяют величину энергии ионизации атомов.
Если сильно нагреть газ, то его атомы, могут образовать ионы. Образуется ионизированный газ, который называют плазмой. Плазму относят к четвертому агрегатному состоянию вещества.
Конец ознакомительного фрагмента.
Текст предоставлен ООО «ЛитРес».
Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию (https://www.litres.ru/pages/biblio_book/?art=69339235&lfrom=174836202) на ЛитРес.
Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.
