Байгальд байдаг химийн элемент бүр изотопуудын холимог (тиймээс тэдгээр нь бутархай атомын масстай) байдаг нь тогтоогдсон. Изотопууд бие биенээсээ хэрхэн ялгаатай болохыг ойлгохын тулд атомын бүтцийг нарийвчлан авч үзэх шаардлагатай. Атом нь цөм, электрон үүл үүсгэдэг. Атомын массад электрон үүлэн доторх тойрог замд гайхалтай хурдтай хөдөлж буй электронууд, цөмийг бүрдүүлдэг нейтрон, протонууд нөлөөлдөг.

Изотопууд гэж юу вэ

изотопуудатомын төрөл юм химийн элемент. Аливаа атомд үргэлж тэнцүү тооны электрон ба протон байдаг.

Тэдгээр нь эсрэг цэнэгтэй (электронууд нь сөрөг, протонууд нь эерэг) тул атом нь үргэлж төвийг сахисан байдаг (энэ энгийн бөөмс нь цэнэггүй, тэгтэй тэнцүү). Электрон алдагдсан эсвэл баригдсан үед атом нь саармаг байдлаа алдаж, сөрөг эсвэл эерэг ион болдог.

Нейтронууд цэнэггүй боловч нэг элементийн атомын цөм дэх тэдгээрийн тоо өөр байж болно. Энэ нь атомын саармаг байдалд нөлөөлөхгүй, харин түүний масс болон шинж чанарт нөлөөлдөг.

Жишээлбэл, устөрөгчийн атомын изотоп бүр нэг электрон, нэг протонтой байдаг. Мөн нейтроны тоо өөр байна. Протид ердөө 1 нейтрон, дейтерийд 2 нейтрон, тритид 3 нейтрон байдаг. Эдгээр гурван изотоп нь шинж чанараараа бие биенээсээ эрс ялгаатай.

Изотопуудын харьцуулалт

Изотопууд юугаараа ялгаатай вэ?

Тэд өөр өөр тооны нейтрон, өөр өөр масс, өөр өөр шинж чанартай байдаг. Изотопууд нь электрон бүрхүүлтэй ижил бүтэцтэй байдаг. Энэ нь химийн шинж чанараараа нэлээд төстэй гэсэн үг юм. Тиймээс тэдгээрийг үечилсэн системд нэг газар хуваарилдаг.

Байгальд тогтвортой ба цацраг идэвхт (тогтворгүй) изотопууд олдсон. Цацраг идэвхт изотопуудын атомын цөмүүд нь аяндаа бусад цөм болж хувирах чадвартай байдаг. Цацраг идэвхт задралын явцад тэд янз бүрийн тоосонцор ялгаруулдаг.

Ихэнх элементүүд хорь гаруй цацраг идэвхт изотоптой байдаг. Нэмж дурдахад цацраг идэвхт изотопуудыг бүх элементүүдэд зохиомлоор нийлэгжүүлдэг. Байгалийн изотопын холимогт тэдгээрийн агууламж бага зэрэг хэлбэлздэг.

Изотопууд байгаа нь зарим тохиолдолд бага атомын масстай элементүүд яагаад илүү их атомын масстай элементүүдээс илүү серийн дугаартай байдгийг ойлгох боломжийг олгосон.

Жишээлбэл, аргон-калийн хосын хувьд аргонд хүнд изотопууд, кали нь хөнгөн изотопуудыг агуулдаг. Тиймээс аргоны масс нь калийнхаас их байдаг.

Изотопуудын хоорондох ялгаа нь дараах байдалтай байна.

1. Тэд өөр өөр тооны нейтронтой байдаг.
2. Изотопууд өөр өөр масстай атомуудтай.
3. Ионы атомын массын утга нь тэдний нийт энерги, шинж чанарт нөлөөлдөг.

Олон зуун жилийн өмнө хүмүүс дэлхий дээрх аливаа бодисыг микроскопийн тоосонцороос бүрддэг гэж таамаглаж байсан. Хэсэг хугацаа өнгөрч, эрдэмтэд эдгээр бөөмс үнэхээр байдаг гэдгийг нотолсон. Тэднийг атом гэж нэрлэдэг. Ихэвчлэн атомууд тус тусад нь оршин тогтнох боломжгүй бөгөөд бүлэгт нэгтгэгддэг. Эдгээр бүлгийг молекул гэж нэрлэдэг.

"Молекул" нэр нь өөрөө хүнд, бөөн, бөөнөөр гэсэн утгатай латин "moles" үгээс гаралтай бөгөөд багасах дагавар - cula гэсэн утгатай. Өмнө нь энэ нэр томъёоны оронд "жижиг бие" гэсэн утгатай "корпускул" гэдэг үгийг ашигладаг байсан. Молекул гэж юу болохыг олж мэдэхийн тулд тайлбар толь бичгүүдэд хандъя. Ушаковын толь бичигт энэ нь бие даасан оршин тогтнох боломжтой хамгийн жижиг бөөмс бөгөөд түүнд хамаарах бодисын бүх шинж чанарыг агуулсан байдаг. Молекулууд, атомууд биднийг хаа сайгүй хүрээлж байдаг бөгөөд тэдгээр нь мэдрэгддэггүй ч бидний харж байгаа зүйл бол үнэндээ тэдний аварга том бөөгнөрөл юм.

Усны жишээ

Молекул гэж юу болохыг тайлбарлах хамгийн сайн арга бол аягатай усны жишээ юм. Хэрэв та хагасыг нь асгавал үлдсэн усны амт, өнгө, найрлага өөрчлөгдөхгүй. Өөр зүйл хүлээх нь хачирхалтай байх болно. Хэрэв та хагасыг дахин хийвэл дүн нь буурах боловч шинж чанар нь хэвээр үлдэнэ. Үүнтэй ижил сүнсээр үргэлжлүүлэн, бид эцэст нь жижиг дусал авах болно. Үүнийг пипеткээр хувааж болно, гэхдээ энэ үйл явцыг тодорхойгүй хугацаагаар үргэлжлүүлэх боломжгүй.

Эцсийн эцэст хамгийн жижиг бөөмсийг олж авах бөгөөд үлдсэн хэсэг нь ус байхаа болино. Молекул гэж юу болох, хэр жижиг болохыг төсөөлөхийн тулд нэг дусал усанд хэдэн молекул байгааг таахыг хичээ. Чи юу гэж бодож байна? Тэрбум уу? Зуун тэрбум уу? Үнэн хэрэгтээ тэнд зуу орчим секстилион бий. Энэ бол нэгийн дараа хорин гурван тэгтэй тоо юм. Ийм үнэ цэнийг төсөөлөхөд хэцүү байдаг тул нэгнийх нь хэмжээ нь том алимнаас хэд дахин бага байдаг тул хамгийн хүчирхэг оптик микроскопоор ч харах боломжгүй юм.

ба атомууд

Бидний мэдэж байгаагаар бүх бичил хэсгүүд нь атомуудаас бүрддэг. Тэдний тоо, төв атомуудын тойрог зам, бондын төрлөөс хамааран молекулуудын геометрийн хэлбэр өөр байж болно. Жишээ нь хүний ​​ДНХ спираль хэлбэртэй мушгирсан бөгөөд энгийн хоолны давсны хамгийн жижиг тоосонцор нь иймэрхүү харагддаг.Хэрвээ молекулаас хэдэн атомыг ямар нэгэн байдлаар салгавал устгагдах болно. Энэ тохиолдолд сүүлийнх нь хаашаа ч явахгүй, харин өөр бичил бөөмийн нэг хэсэг болно.

Молекул гэж юу болохыг олж мэдсэнийхээ дараа атом руу шилжье. Түүний бүтэц нь гаригийн системийг маш их санагдуулдаг: төвд нейтрон ба эерэг цэнэгтэй протонтой цөм байдаг бөгөөд электронууд өөр өөр тойрог замд эргэлддэг. Ерөнхийдөө атом нь цахилгааны хувьд төвийг сахисан байдаг. Өөрөөр хэлбэл электроны тоо протоны тоотой тэнцүү байна.

Бидний нийтлэл ашигтай болсон гэж найдаж байна, одоо та молекул ба атом гэж юу болох, тэдгээрийн зохион байгуулалт, хэрхэн ялгаатай талаар асуулт асуухаа больсон.

Бидний эргэн тойрон дахь бүх зүйл бидний харж байгаа зүйлээс бүрддэг янз бүрийн атомууд. Атомууд бие биенээсээ бүтэц, хэмжээ, массаараа ялгаатай байдаг. 100 гаруй төрлийн өөр өөр атомууд байдаг ба 20 гаруй төрлийн атомыг хүн олж авсан бөгөөд тогтворгүй, энгийн атомууд болж задардаг тул байгальд байдаггүй.

Гэсэн хэдий ч нэг төрөлд хамаарах атомууд хүртэл бие биенээсээ бага зэрэг ялгаатай байж болно. Тиймээс химийн элемент гэж ийм зүйл байдаг - эдгээр нь ижил төрлийн атомууд юм. Тэд бүгд ижил цөмийн цэнэгтэй, өөрөөр хэлбэл ижил тооны протонтой.

Химийн элемент бүр нь энэ элементийн Латин нэрнээс нэг эсвэл хоёр үсэг хэлбэрээр нэр, тэмдэглэгээтэй байдаг. Жишээлбэл, устөрөгчийн химийн элементийг H үсгээр (Латин нэрээр Hydrogenium), хлор - Cl (Chlorum-аас), нүүрстөрөгч - C (Carboneum-аас), алт - Au (Aurum-аас), зэс - Cu (-аас) тэмдэглэнэ. Cuprum), хүчилтөрөгч - O (Oxigeium-аас).

Одоо байгаа химийн элементүүдийг Менделеевийн үечилсэн системд жагсаасан болно. Үүнийг ихэвчлэн систем гэж нэрлэдэг ( үечилсэн систем), учир нь энэ эсвэл бусад элементийг хүснэгтийн нүдэнд байрлуулах тодорхой хатуу дүрмүүд байдаг. Тогтмол системийн мөр, баганад элементүүдийн шинж чанарын тогтмол өөрчлөлт ажиглагдаж байна. Тиймээс хүснэгтийн элемент бүр өөрийн гэсэн дугаартай байдаг.

Химийн элементийн атомууд химийн урвалын үр дүнд өөрчлөгддөггүй. Атомоос үүссэн бодисын багц өөрчлөгддөг ч өөрсдөө өөрчлөгддөггүй. Жишээлбэл, химийн урвалын үр дүнд нүүрстөрөгчийн хүчил (H 2 CO 3) ус (H 2 O) ба нүүрстөрөгчийн давхар исэл (CO 2) болж задардаг бол шинэ атомууд үүссэнгүй. Зөвхөн тэдгээрийн хоорондын холбоо өөрчлөгдсөн.

Тиймээс атомыг бодисын хамгийн жижиг химийн хуваагдашгүй тоосонцор гэж тодорхойлж болно.

Устөрөгч бол орчлон ертөнцөд хамгийн элбэг байдаг элемент бөгөөд дараа нь гелий юм. Эдгээр нь хамгийн энгийн химийн элементүүд юм. Үлдсэн химийн элементүүд нь нийт атомын 0.1 орчим хувийг эзэлдэг. Гэсэн хэдий ч бусад химийн элементүүдийн атомууд нь устөрөгч ба гелийн атомуудаас илүү их масстай байдаг. Тиймээс, хэрэв бид Орчлонд үлдсэн химийн элементүүдийн агуулгыг массын хувиар илэрхийлбэл тэдгээр нь Орчлон ертөнцийн бүх бодисын массын 2% -ийг эзэлнэ.

Дэлхий дээр химийн элементүүдийн элбэг дэлбэг байдал нь орчлон ертөнцийг бүхэлд нь авч үзвэл маш өөр юм. Дэлхий дээр хүчилтөрөгч (O) ба цахиур (Si) давамгайлдаг. Тэд дэлхийн нийт массын 75 орчим хувийг эзэлдэг. Дараа нь хөнгөн цагаан (Al), төмөр (Fe), кальци (Ca), натри (Na), кали (K), магни (Mg), устөрөгч (H) болон бусад олон элементүүд буурах дарааллаар ордог.

Атомын зүйл (Garg et al. 2014); элемент нь нэг төрлийн зүйл юм.

Атом нь протон, нейтрон, электронуудын цуглуулга юм. Төвийг сахисан төлөвт байгаа нэг тусгаарлагдсан атом нь тодорхой тооны протонтой, ижил тооны электронтой, тодорхой тооны нейтронтой байдаг (хөнгөн элементийн протонтой ижил тоо, хүнд элементүүдийн хувьд ойролцоогоор 50% илүү). Атом дахь нейтрон эсвэл протоны тоо нь зөвхөн цацраг идэвхт үйл явц эсвэл бөөмийн хурдасгуурт авдаг маш өндөр энергийн харилцан үйлчлэлийн үр дүнд өөрчлөгддөг. Тэгээд хэлэх гэсэн юм үнэхээрөндөр энерги: чи динамит саваа үлээх тухай бодож байсан ч энэ нь протон, нейтронтой тоглож эхлэхэд хангалттай биш юм. Атомууд нэгдэж, электрон солилцох эсвэл бие биедээ электрон өгөх үед хими үүсдэг. Химийн урвалууд байнга явагддаг бөгөөд тэдгээрийн ихэнх нь эрчим хүч шаарддаггүй: электронуудыг атомаас атом руу шилжүүлэх нь ихэвчлэн маш энгийн байдаг.

Тиймээс атомын хими нь электронуудын тооноос хамаардаг ба тусгаарлагдсан атом дахь электронуудын тоо нь протоны тооноос шууд хамаардаг. Электроныг атомаас нэмэх, арилгахад маш хялбар байдаг (үсэндээ бөмбөлөг түрхэхэд л болно: статик цахилгаан нь таны үс болон бөмбөлөг хооронд электрон дамжуулдаг зүйл юм) тиймээс бид атомуудыг протоны тоогоор нь ангилдаг. Нейтронууд тийм ч чухал биш: би тэдний талаар эцэст нь ярих болно.

Тиймээс элемент атом нь протоны тоогоор тодорхойлогддог. Бүх устөрөгчийн атомууд нэг протонтой, нэг протонтой бүх атомууд нь устөрөгч юм. Хоёр протон нь гелий, гурав нь лити, арван долоо нь хлор, 79 нь алт гэх мэт. Элементийн цэвэр дээж нь зөвхөн ийм төрлийн атом агуулдаг: жишээлбэл, төмрийн цэвэр дээж нь зөвхөн 26 протонтой атом агуулдаг. Нөгөөтэйгүүр, ус бол элемент биш: усны молекул нь хүчилтөрөгчийн атомтай (найман протон) электронуудыг хуваалцдаг хоёр устөрөгчийн атомаас (тус бүр нэг протон) бүрдэнэ.

Одоо элементийг "илүү энгийн хэлбэрт задалж болохгүй" гэж хэлэх нь юу гэсэн үг вэ, яагаад атомууд "илүү энгийн хэлбэр" биш юм бэ? Тэд төмрийн атом учраас энгийн хэлбэр биш - төмөр: энэ нь ижил хэлбэр, энгийн биш юм. Ингэж бодоод үз дээ. Хэрэв би чамд цэвэр төмрийн хэлтэрхий өгвөл таны хийж чадах зүйл бол төмрийг жижиг хэсгүүдэд хуваах, эсвэл илүү нарийн төвөгтэй бодис болгох, жишээлбэл зэвийг нь зөвшөөрөх явдал юм. Зэв нь төмөр ба хүчилтөрөгчөөс бүрддэг. Таны хийж чадах хамгийн жижиг төмрийн хэсэг бол ганц төмрийн атом боловч энэ нь ердөө л гайхалтай өчүүхэн төмрийн хэсэг хэвээр байна. Хэрэв та төмрийн бие даасан атомаас цааш төмрийн хэсгийг эвдэхийг хүсвэл цөмийн реактор эсвэл бөөмийн хурдасгуур эсвэл ямар нэгэн зүйл ашиглах хэрэгтэй бөгөөд эцэст нь та төмрийн бус зүйлийг авах боломжтой, учир нь та протоны тоог өөрчлөх болно. атомууд.

Үүнийг устай зүйрлэе. Хэрэв би чамд хувин цэвэр ус өгвөл төмрийн хэсэг шиг та үүнийг жижиг, жижиг дээж болгон хувааж, эцэст нь нэг усны молекул авах боломжтой. Гэхдээ та өөр зүйл хийж болно: хэрэв та усаар цахилгаан гүйдэл хийвэл энэ нь цэвэр устөрөгч болон цэвэр хүчилтөрөгч болж хуваагддаг. Эдгээр нь "илүү энгийн" бодисууд бөгөөд учир нь тус бүр нь зөвхөн нэг элементийн атомуудаас бүрддэг бол ус нь хоёр элементийн атомтай байдаг.

Нейтроны талаар юу хэлэх вэ? Химийн хувьд тэд тийм ч их зүйл хийдэггүй бөгөөд ижил тооны протонтой боловч өөр өөр тооны нейтронтой атомууд ижил тооны атомтай атомуудаас хамаагүй төстэй байдаг (жишээлбэл, үндсэндээ ижил химийн найрлагатай). нейтрон, гэхдээ өөр тооны протон. Протоны тоогоор ангилах нь илүү тохиромжтой, учир нь энэ нь электронуудын тоог тодорхойлж, химийг тодорхойлдог.

Та атомуудыг нейтроны тоогоор нь ангилах гэж оролдсон гэж бодъё.Ихэнх аргон атомууд (18 протон) 22 нейтронтой, харин зарим хлорын атом (17 протон), калийн атомын сайн хувь (19 протон) мөн 22 нейтронтой байдаг. Аргон, хлор, кали нь бие биентэйгээ огт адилгүй гэдгийг та мэдэх байх. Нөгөөтэйгүүр, 22 нейтронтой калийн атомууд нь 21 нейтронтой хамгийн түгээмэл төрлийн калийн атомуудтай бараг адилхан ажилладаг.

Атом ба ион нь химийн элементүүдийн энгийн хэсгүүд юм. Эдгээр хэсгүүд нь элементүүдийн шинж чанарыг зөөвөрлөгчид юм. Тэд цэнэгээрээ ялгаатай: атом нь төвийг сахисан, ион нь эерэг эсвэл сөрөг цэнэгтэй байдаг.

Тодорхойлолт

Атом- химийн элементийн шинж чанарыг тодорхойлдог цахилгаан саармаг бичил биет. Атомын төв нь электрон үүлээр хүрээлэгдсэн эерэг цэнэгтэй цөм бөгөөд түүний орбиталуудын дагуу электронууд хөдөлдөг. Атомууд электрон авах эсвэл өгөх замаар ион болж хувирдаг.

ионууд- микроскопийн цахилгаан цэнэгтэй, нэг атомт эсвэл олон атомт, химийн идэвхтэй тоосонцор. Тэд эерэг (катион) эсвэл сөрөг (анион) цэнэгтэй байдаг. Ионууд нь атомууд эсвэл атомуудын бүлгээс үүсдэг бөгөөд тэдгээр нь электрон авдаг, эсвэл эсрэгээр нь алддаг.

Ионууд нь нэгтгэлийн аль ч төлөвт тохиолддог бие даасан хэсгүүд юм. Эдгээр нь хий (агаар мандалд), талст, шингэн (уусмал ба хайлмал) болон плазм (од хоорондын орон зай) -д байдаг.

Химийн урвалын ионууд нь бие биетэйгээ, молекул, атомуудтай харилцан үйлчлэх чадвартай байдаг. Уусмал дахь эдгээр идэвхтэй хэсгүүд нь электролитийн диссоциацийн процесст үүсч, электролитийн шинж чанарыг тодорхойлдог.

Харьцуулалт

Атом нь үргэлж цахилгаан саармаг, ион нь эсрэгээрээ цэнэглэгдсэн бөөмс юм. Атомуудад гадаад энергийн түвшин, дүрмээр бол дуусаагүй байна (эрхэм хийн бүлэг нь үл хамаарах зүйл юм). Ионуудын хувьд гаднах түвшин дууссан.

Ион нь атомаас ялгаатай нь энгийн бодисын шинж чанарыг эзэмших чадваргүй байдаг. Жишээлбэл, металл кали нь устөрөгч, шүлтлэг бүтээгдэхүүн болох устай хүчтэй урвалд ордог. Калийн давсны найрлагад агуулагдах калийн ионууд нь ижил төстэй шинж чанартай байдаггүй. Хлор нь шар-ногоон хортой хий бөгөөд түүний ионууд нь хоргүй, өнгөгүй байдаг.

Зэсийн өнгө нь улаан бөгөөд уусмал дахь ионууд нь цэнхэр өнгөтэй болдог. Иодын талстууд нь саарал, уур нь нил ягаан, спиртийн уусмал нь улаан хүрэн, цардуултай холилдсон нь цэнхэр өнгөтэй байдаг. Иодын ионууд цардуулын өнгийг өөрчилж чадахгүй, өнгөгүй байдаг.

Судалгааны сайт

1. Нэг химийн элементийн атом ба ионууд өөр өөр тооны электронтой байдаг.
2. Атомуудын цэнэг тэг, ионуудын хувьд эерэг эсвэл сөрөг байж болно.
3. Ион ба атомууд өөр өөр исэлдэлтийн шинж чанартай байдаг.