Tabiatda mavjud bo'lgan har bir kimyoviy element izotoplar aralashmasi ekanligi aniqlandi (shuning uchun ular kasr atom massalariga ega). Izotoplar bir-biridan qanday farq qilishini tushunish uchun atomning tuzilishini batafsil ko'rib chiqish kerak. Atom yadro va elektron bulutni hosil qiladi. Atomning massasiga elektron bulutdagi orbitallar, yadroni tashkil etuvchi neytronlar va protonlar orqali ajoyib tezlikda harakatlanadigan elektronlar ta'sir qiladi.

Izotoplar nima

Izotoplar kimyoviy element atomining bir turi. Har qanday atomda har doim teng miqdordagi elektron va proton mavjud.

Ular qarama-qarshi zaryadga ega bo'lganligi sababli (elektronlar manfiy, protonlar esa musbat), atom har doim neytral (bu elementar zarracha zaryad qilmaydi, u nolga teng). Elektron yo'qolganda yoki ushlanganda, atom neytrallikni yo'qotadi va salbiy yoki ijobiy ionga aylanadi.

Neytronlarning zaryadi yo'q, lekin bir xil elementning atom yadrosidagi ularning soni har xil bo'lishi mumkin. Bu hech qanday tarzda atomning neytralligiga ta'sir qilmaydi, lekin uning massasi va xususiyatlariga ta'sir qiladi.

Masalan, vodorod atomining har qanday izotopida bitta elektron va bitta proton mavjud. Ammo neytronlar soni boshqacha. Protiyda atigi 1 neytron, deyteriyda 2 neytron va tritiyda 3 ta neytron mavjud. Ushbu uchta izotop o'z xususiyatlarida sezilarli darajada farq qiladi.

Izotoplarni solishtirish

Izotoplar qanday farq qiladi?

Ular turli xil miqdordagi neytronlarga, har xil massalarga va har xil xususiyatlarga ega. Izotoplar elektron qobiqlarning bir xil tuzilishiga ega. Bu ularning kimyoviy xossalari bo'yicha juda o'xshashligini anglatadi. Shuning uchun ular beriladi davriy jadval bir joy.

Tabiatda barqaror va radioaktiv (beqaror) izotoplar topilgan. Radioaktiv izotoplar atomlarining yadrolari o'z-o'zidan boshqa yadrolarga o'tishga qodir. Radioaktiv parchalanish jarayonida ular turli zarrachalarni chiqaradi.

Aksariyat elementlarda yigirmadan ortiq radioaktiv izotoplar mavjud. Bundan tashqari, radioaktiv izotoplar mutlaqo barcha elementlar uchun sun'iy ravishda sintezlanadi. Izotoplarning tabiiy aralashmasida ularning tarkibi biroz farq qiladi.

Izotoplarning mavjudligi nima uchun ba'zi hollarda atom massasi past bo'lgan elementlarning atom massasi yuqori bo'lgan elementlarga qaraganda yuqori atom raqamiga ega ekanligini tushunishga imkon berdi.

Masalan, argon-kaliy juftligida argon og'ir izotoplarni, kaliy esa engil izotoplarni o'z ichiga oladi. Shuning uchun argonning massasi kaliynikidan kattaroqdir.

Izotoplar orasidagi farq quyidagicha:

1. Ularda neytronlar soni har xil.
2. Izotoplar turli atom massalariga ega.
3. Ion atomlari massasining qiymati ularning umumiy energiyasi va xususiyatlariga ta'sir qiladi.

Qadimgi yunonlar barcha moddalar zarrachalardan iborat ekanligini bilishgan. Miloddan avvalgi 420 yil e. Faylasuf Demokrit materiya atomlar deb ataladigan mayda, bo'linmas zarralardan iborat, deb taklif qildi. Barcha moddalar atomlar va molekulalardan iborat. Atom ham, molekula ham dastlab boʻlinmas deb hisoblangan va faqat keyinroq bunday emasligi isbotlangan. Atom molekuladan qanday farq qiladi?

Atomlar- Bu moddani tashkil etuvchi eng kichik zarralardir.
Molekulalar- bular ham har qanday moddani tashkil etuvchi elementar zarralardir.

Atom va molekulalarni taqqoslash

Atom va molekula o'rtasidagi farq nima?
Atom bu elementar zarracha moddalar. U o'zining massasi va o'lchamiga ega va kimyoviy element sifatida ushbu moddaning xususiyatlari uchun javobgardir. Atom yadro va yadro atrofida o'z orbitalarida harakatlanadigan elektronlardan iborat. Moddaning kimyoviy xossalarini aniqlaydigan atomning tuzilishi. Atomlar erkin holatda bo'lmaydi. Ular bir-biriga bog'lanib, ular hosil bo'lgan zarrachalarning elektr zaryadlari tufayli molekulalarni hosil qiladi.
Molekula - bu moddaning nimadan iboratligi. Molekulalar atomlararo aloqalar orqali bir-biriga bog'langan ikki yoki undan ortiq atomlarni o'z ichiga olishi mumkin. Aniqroq aytganda, molekula atom yadrolari va ularning orbitalarida harakatlanuvchi ichki elektronlardan hamda tashqi valentlik elektronlaridan iborat deb aytishimiz mumkin. Turli molekulalar ma'lum turdagi va har xil miqdordagi atomlarning turli sonlarini o'z ichiga oladi. Molekula murakkab me'moriy tuzilishga ega, bu erda har bir atomning o'z o'rni va o'zining aniq belgilangan qo'shnilari mavjud. Molekulaning xossalari uning tarkibida qancha atom borligi bilan belgilanadi. Bu xususiyatlar atomlarning ulanish tartibi va konfiguratsiyasiga ta'sir qiladi. Molekulani tashkil etuvchi atom tuzilishi qattiq bo'lishi mumkin, lekin hamma hollarda emas. Har bir atom uzluksiz harakatda, u muvozanat holati atrofida tebranadi. Bunday holda, termal harakati paytida erkin molekula turli xil konfiguratsiyalarga ega. Molekula elektr jihatdan neytral zarrachadir. Bu materiyaning eng kichik zarrasi kimyoviy xossalari. Asil gazlar kabi monoatomik molekulalarda molekula va atomning xususiyatlari bir xil bo'ladi. Molekuladagi atomlar birlashtirilgan kimyoviy bog'lanishlar. Bunday bog'lanish ikki atom o'rtasida taqsimlangan bir yoki bir nechta elektron juftlari tomonidan yaratilishi mumkin. Molekula mustaqil ravishda mavjud bo'lishi mumkin.

Atom molekuladan nimasi bilan farq qiladi?

Atomlar molekula hosil qiladi. Atom yadro va yadro atrofida o'z orbitalarida harakatlanadigan elektronlardan iborat.
Molekulalar atomlardan tashkil topgan.
Atom elektr zaryadiga ega, ammo molekula neytraldir.
Faqat molekula mustaqil ravishda mavjud bo'lishi mumkin.

Atom narsasi (Garg va boshq 2014); element narsaning bir turi.

Atom protonlar, neytronlar va elektronlar to'plamidir. Neytral holatdagi bitta izolyatsiya qilingan atomda bir nechta protonlar, teng miqdordagi elektronlar va ba'zi neytronlar mavjud (engilroq elementlar uchun protonlar soni bilan bir xil, og'irroq elementlar uchun taxminan 50% ko'proq). Atomdagi neytronlar yoki protonlar soni faqat radioaktiv jarayonlar yoki juda yuqori energiyali o'zaro ta'sirlar natijasida o'zgaradi, masalan, siz zarracha tezlatgichlarida olasiz. Va aytmoqchimanki haqiqatan ham Yuqori energiya: Agar siz dinamit tayoqchalarini portlatish haqida o'ylasangiz ham, bu protonlar va neytronlar bilan aralashishni boshlash uchun etarli emas. Kimyo atomlar birlashganda va elektron almashganda yoki bir-biriga elektron berganda sodir bo'ladi. Kimyoviy reaksiyalar har doim sodir bo'ladi va ularning ko'pchiligi ko'p energiya talab qilmaydi: elektronlarni atomdan atomga o'tkazish odatda juda oddiy.

Shunday qilib, atomning kimyosi elektronlar soniga bog'liq va izolyatsiya qilingan atomdagi elektronlar soni bevosita protonlar soniga bog'liq. Elektronlarni atomlarga qo'shish va olib tashlash juda oson (shunchaki sochlaringizga sharni ishqalang: statik elektr - bu sizning sochingiz va shar o'rtasida elektronlarni uzatish), shuning uchun biz atomlarni ulardagi protonlar soniga qarab tasniflaymiz. Neytronlar unchalik ahamiyatli emas: men ular haqida oxirida gaplashaman.

Shunday qilib, element atom protonlar soni bilan belgilanadi. Barcha vodorod atomlari bitta protonga ega va bitta protonli barcha atomlar vodoroddir. Ikki proton geliy, uchtasi litiy, o'n yettitasi xlor, 79 tasi oltin va hokazo. Elementning sof namunasi faqat shu turdagi atomlarni o'z ichiga oladi: masalan, temirning sof namunasida faqat 26 protonli atomlar mavjud. Boshqa tomondan, suv element emas: suv molekulasi kislorod atomi (sakkiz proton) bilan elektronlarni taqsimlovchi ikkita vodorod atomidan (har biri bitta proton) iborat.

Endi elementni “oddiyroq shaklga bo‘lib bo‘lmaydi” deyish nimani anglatadi va nima uchun atomlar “oddiy shakl” emas? Xo'sh, ular oddiyroq shakl emas, chunki temir atomi - temir: bu bir xil shakl, oddiyroq emas. Buni shunday o'ylab ko'ring. Agar men sizga bir bo‘lak sof temir bersam, uni kichikroq temir bo‘laklariga bo‘lish yoki undan murakkabroq moddaga aylantirish, masalan, zanglashiga yo‘l qo‘yish kifoya. - Zang temir va kisloroddan hosil bo'ladi. Siz yasashingiz mumkin bo'lgan eng kichik temir bo'lagi - bu bitta temir atomi, ammo bu hali ham juda kichik temir bo'lagi. Agar siz temir bo'lagini alohida temir atomlaridan tashqarida sindirmoqchi bo'lsangiz, siz yadroviy reaktor yoki zarracha tezlatgichidan yoki shunga o'xshash narsalarni ishlatishingiz kerak bo'ladi, keyin siz temir bo'lmagan narsani olishingiz mumkin, chunki siz temir atomlarining sonini o'zgartirasiz. atomlardagi protonlar.

Keling, buni suv bilan taqqoslaylik. Agar sizga bir chelak bersam toza suv, keyin, temir bo'lagi kabi, siz uni kichikroq va kichikroq namunalarga bo'lib, bitta molekula suv bilan yakunlashingiz mumkin. Ammo siz boshqa narsa qilishingiz mumkin: agar siz elektr energiyasini suv orqali o'tkazsangiz, u toza vodorod va toza kislorodga bo'linadi. Bular "oddiyroq" moddalardir, chunki ularning har biri faqat bitta elementning atomlaridan iborat, suvda esa ikkita elementning atomlari mavjud.

Neytronlar haqida nima deyish mumkin? Xo'sh, kimyo nuqtai nazaridan, ular ko'p ish qilmaydi va bir xil miqdordagi protonlarga ega, ammo neytronlarning soni har xil bo'lgan atomlar bir xil miqdordagi atomlarga qaraganda ancha o'xshashdir (masalan, ular bir xil kimyoga ega). neytronlar, lekin protonlar soni har xil. Protonlar soni bo'yicha tasniflash mantiqiyroq, chunki bu elektronlar sonini aniqlaydi va kimyoni aniqlaydi.

Aytaylik, siz atomlarni neytronlar soniga ko'ra tasniflashga harakat qildingiz, eng yaxshisi, ko'pchilik argon atomlarida (18 proton) 22 neytron mavjud, ammo ba'zi xlor atomlari (17 proton) va kaliy atomlarining adolatli ulushi (19 proton) ham 22 taga ega. neytronlar. Ehtimol siz bilganingizdek, argon, xlor va kaliy bir-biridan butunlay farq qiladi. Boshqa tomondan, 22 neytronli kaliy atomlari 21 neytronga ega bo'lgan eng keng tarqalgan kaliy atomlari bilan deyarli bir xil harakat qiladi.

Atomlar qanday farq qiladi?

Tarjima qilinganda, "atom" bo'linmas degan ma'noni anglatadi. U shunday nomlangan, chunki u uzoq vaqt davomida materiyaning eng kichik qismi hisoblangan. Lekin yanada rivojlantirish fan bunday emasligini isbotladi. Shunday qilib, keling, atom nimadan iboratligini va turli elementlarning atomlari qanday farq qilishini aniqlaylik.

Atom tuzilishi

Bugungi kunga qadar fan 126 turni biladi kimyoviy elementlar. Ularning atomlarining umumiy tuzilishi bir xil. Ularning har birida proton va neytron yadrosi bor, ular atrofida elektronlar aylanadi. Elektronlar manfiy zaryadlangan zarralardir. Ular yadro atrofida aylanish jarayonida elektron bulut hosil bo'ladi.

Protonlar musbat zaryadlangan zarralardir. Tinch holatda atom bir xil miqdordagi proton va elektronlarni o'z ichiga oladi, shuning uchun bunday kimyoviy element yo'q elektr zaryadi. Biroq, reaksiyalar davomida u boshqa elementlarga elektronlar berib, musbat zaryadlangan zarrachaga aylanishi yoki ularni olib tashlab, manfiy zaryadlangan zarrachaga aylanishi mumkin. Neytronlar hech qanday zaryadga ega emas, lekin ular elementning massasiga ta'sir qiladi. Protonlar va neytronlar - nuklonlar uchun birlashtiruvchi nom ixtiro qilindi.

Turli elementlarning atomlari

Turli elementlarning atomlari bir-biridan yadrodagi protonlar soni bilan farq qiladi. Elektronlar soni o'zgarishi mumkin, lekin protonlar soni hech qachon. Yadroda qancha proton borligini elementning Mendeleyev davriy sistemasidagi tartib raqami orqali aniqlash mumkin. Vodorod (1-son) tinch holatda 1 ta elektron va 1 protonga ega, litiy
(№ 3) - 3 elektron va 3 proton, uglerod (No 6) - 6 elektron va 6 proton.

Chunki protonlar soni turli atomlar har xil, ularning massalari ham har xil. Elementning massasi asosan protonlar va neytronlar tomonidan hosil bo'ladi, chunki elektronlarning og'irligi ahamiyatsiz. Ammo yadrodagi neytronlarning soni har xil bo'lganligi sababli bir xil element atomlari ham har xil og'irliklarga ega bo'lishi mumkin. Neytronlari soni protonlar sonidan farq qiladigan atomlar izotoplar deyiladi. Masalan, tabiatda uglerod atomlari C12 (6 proton va 6 neytron), C13 (6 proton va 7 neytron) va neytron miqdori 2 dan 16 gacha bo'lgan boshqa navlar mavjud.