Строение атома (ПОДГОТОВКА К ЕГЭ)

Для успешного выполнения заданий формата А1, требуется не так много – самые азы, К их
изучению и приступим.

Атом. Элементарные частицы.

Атом – наименьшая химически неделимая часть химического элемента, думаю, что это известно практически всем, если нет, то теперь точно известно. Давайте поговорим о строении этой частицы. Атом можно условно представить как ядро, вокруг которого вращаются электроны. Но можно еще чуточку углубиться: ядро состоит из протонов и нейтронов. Поговорим о каждой составляющей атома.

Протон

Как мы уже уяснили, протон – одно из составляющих ядра, важно отметить, что количество
протонов для каждого элемента постоянно, то есть элемент водород всегда содержит один
протон. Если же в ядре два протона, то это гелий. Три? Правильно – литий. Надеюсь, что вы уже заметили закономерность: количество протонов – равно порядковому номеру. Поговорим о
массе протона, конечно, если ее измерять в привычных для нас единицах: граммы, килограммы и т.д., то число будет очень маленьким, что не очень удобно. А потому, измерение массы протона, впрочем как и других частиц осуществляется при помощи такой величины, как атомная единица массы (а.е.м., понятие этого термина не включено в рамки единого гос.экзамена, но мы настоятельно рекомендуем вам познакомиться с ним, в списке литературы приведенной ниже можно найти достаточно хорошие объяснения термина). Так вот, если измерять массу протона при помощи а.е.м. то она будет приблизительно равна единице. Еще одним важным понятием, характеризующим элементарные частицы, является заряд. Заряд протона равен +1. 

Нейтрон

Второй составляющей ядра, является нейтрон. В отличие от протонов, количество нейтронов в
атоме одного и того же элемента может быть разным. Например , атом водорода обладает
постоянным протоном, НО количество нейтронов может быть разным: если в атоме совсем нет нейтрона, а всего лишь один протон, то такой вид атома водорода называется протием, если в атоме по одному нейтрону и протону, то это по прежнему водород, но у него другая масса, и называется он дейтерием, водород может состоять и из двух нейтронов и одного протона, тогда он называется тритием. Из этой информации можно вести одно определение: атомы, имеющие одинаковое количество протонов и разное количество нейтронов, соответственно имеющие по этой причине разные массы, называются изотопами. Только у водорода изотопы имеют собственные названия, изотопы же других элементов, обозначаются символами элемента с указанием его массы. Например, ¹⁶О, ¹⁷О, ¹⁸О – означает три изотопа водорода с массами 16, 17 и 18 соответственно, и так как количество протонов во всех приведенных изотопах одинаково и равно восьми, то не трудно вычислить количество нейтронов, зная, что масса нейтрона, также как и протона равна единице, но будет соответственно равно: 8, 9 и 10. Заряда нейтрон не имеет, это легко запомнить при помощи следующего мнемонического правила нейтрон – нейтральный, а раз он нейтральный то и заряда соответственной нет.

Электрон

Как уже было сказано выше, электроны вращаются вокруг ядра, кончено мы не будем
рассматривать всех подробностей этого вращения, но на основном остановимся подробно.
Вращаются электроны не хаотично, а в определенном порядке, по круговой орбитали. Теперь
необходимо сделать еще один вывод: атом – электронейтральная частица. Снова вспомним наше мнемоническое правило, нейтральный – нет заряда, а также вспомним, что протоны имеют положительный заряд. Вывод, думаю, напрашивается сам, количество электронов в атоме равно количество протонов и равно порядковому номеру. 

Распределение электронов. Электронная конфигурация

Основа заданий типа А1 ЕГЭ по химии – распределение электронов вокруг ядра. Как вам должно быть известно из школьных уроков физики и химии, то электроны распределяются по энергетическим уровням, количество которых равно номеру периода в ПСХЭ (Периодическая Система Химических Элементов – далее ПСХЭ). Например, натрий находится в третьем периоде – 3 энергетических уровня.
Уровни делятся на подуровни. S-, p-,d-,f-подуровни, которые уже в свою очередь делятся на
квантовые ячейки. Что это за собаки и с чем их едят? Давайте разбираться.

Рассмотрим рисунок, видим ядро, вокруг него, как уже не один раз сообщалось, вращаются
электроны. А теперь давайте применять полученные знания. Электроны распределяются по
энергетическом уровням – 1, 2, 3…n это и есть те самые уровни. Уровни делятся на подуровни – первый уровень состоит только из 1s подуровня, что видно на рисунке, второй уровень состоит из 2s и 2p подуровней, также видно на рисунке, третий уровень состоит уже из трех подуровней подуровней, также видно на рисункетретий уровень состоит уже из трех подуровней – 3s, 3p и, 3d. Четвертого уровня на рисунке нет, но в состав базовой программы, соответственно и ЕГЭ по химии он может входить, а потому скажем и о нем, он состоит из 4s, 4p, 4d и 4f подуровней. Уже понятнее.
Теперь разберемся с квантовыми ячейками, для этого посмотрим на следующий рисунок.

Тест можно пройти: Тренировочные задания A1