Что общего в атомах 6с12 и 6с14

15 самых интригующих фактов об атомах

Что общего в атомах 6с12 и 6с14

Все во Вселенной — от ядра Земли до самых дальних галактик — состоит из атомов. Это фундаментальная единица элемента.

К настоящему времени было идентифицировано 118 элементов (все они перечислены в периодической таблице).

Слово «атом», означающее «неделимый», происходит от древнегреческого слова «ἄτομος». Древнегреческие философы считали, что атом невозможно разделить на что-то меньшее. Однако ученые доказали этот факт неправильно в начале 20 века, когда они открыли субатомные частицы (электроны, протоны, нейтроны).

Ниже мы перечислили некоторые из наиболее интригующих фактов об атомах, которые только сделают вас умнее. Так что давайте начнем с самого короткого и простого.

1. Состав атомов

Каждый атом содержит одно ядро ​​[в центре] и один или несколько электронов. Ядро обычно состоит из равного числа протонов и нейтронов, вместе называемых нуклонами.

2. Ядро содержит почти всю массу

Ядро, расположенное в центре атома, составляет более 99,9 % его массы, но занимает лишь одну триллионную его общего объема. Таким образом, большая часть пространства внутри атома пуста.

3. Электроны чрезвычайно малы

Что общего в атомах 6с12 и 6с14

Электрон является наиболее активным компонентом атома, но он почти ничего не вносит в массу атома. Например, в атоме водорода масса электрона составляет всего 0,0005 массы ядра.

4. Атом может иметь электрический заряд

Электроны несут отрицательный заряд, протоны несут положительный заряд, а нейтроны не имеют электрического заряда. Атом электрически нейтрален, если он имеет одинаковое количество электронов и протонов.

Однако, если атом имеет меньше или больше протонов, чем электронов, он имеет общий положительный или отрицательный заряд (известный как Ион).

5. Что удерживает протоны и нейтроны вместе?

Ядерная сила удерживает протоны и нейтроны вместе в ядре атома. Электроны притягиваются к протонам другой силой, называемой электромагнитной силой, которая слабее ядерной силы.

6. 94 Атома естественного происхождения на Земле

Из 118 известных атомов 94 встречаются в природе, хотя некоторые встречаются в незначительных количествах. Остальные 24 были синтезированы только в лабораториях или ядерных реакторах.

7. Каждый атом уникален

Каждый атом содержит определенное количество протонов в ядре. Например, все атомы натрия содержат 11 протонов, а все атомы серебра содержат 47 протонов.

Изотоп элемента определяется числом нейтронов, а магнитные характеристики зависят от количества электронов в атоме.

8. Самый большой и самый маленький атом

Самым большим элементом (по размеру) является Франций, но поскольку он крайне нестабилен, предпочтение отдается Цезию. У него большая валентная оболочка и относительно менее эффективный заряд ядра.

Что общего в атомах 6с12 и 6с14

Иллюстрация атома гелия | Предоставлено: Викимедиа.

9. Самый тяжелый и легкий атом

Оганессон, однако, является самым тяжелым синтетическим химическим элементом. Самым тяжелым природным элементом является Уран с атомным весом 238,029.

Элемент, который имеет самый легкий атом-это водород. У него есть только один протон, обращающийся вокруг одного электрона. Его самый распространенный изотоп, известный как Протий, состоит из одного протона и нулевых нейтронов.

10. Возможно ли преобразовать один элемент в другой?

В некоторых экстремальных условиях электромагнитная сила (которая отталкивает электроны и протоны) преодолевает сильную ядерную силу, выбрасывая нуклоны из атомного ядра и оставляя после себя совершенно другой элемент. Это именно то, что происходит при делении ядер.

Однако этот процесс [распада] является дорогостоящим и опасным. Ученые пока не смогли безопасно генерировать энергию с помощью ядерного деления.

11. Атомы в человеческом теле

Тело человека весом 70 кг состоит из 7 × 10 27 атомов. Три атома (водород, кислород и углерод) составляют до 99 процентов от общего количества.

12. Сколько атомов существует во Вселенной?

Наблюдаемая вселенная огромна: она охватывает приблизительно 93 миллиарда световых лет. Согласно теоретической оценке, в нашей вселенной насчитывается от 10 78 до 10 82 атомов.

Это не какой-то выдуманный номер. Расчеты основаны на достоверных данных (что мы знаем о вселенной). Однако между этими оценками существует огромная разница, что говорит о значительной степени ошибки. Более точные цифры будут доступны, когда мы узнаем больше о космосе.

13. Радиоактивные атомы

В нестабильном атоме силы неуравновешенны. В этом случае атомное ядро содержит избыток либо протонов, либо нейтронов. Атом пытается достичь стабильного состояния, выбрасывая свои дополнительные частицы или высвобождая энергию в других формах. Элементы, содержащие такие нестабильные ядра, называются радиоактивными.

Фермий, например, является радиоактивным элементом: его самый стабильный изотоп (Fm-257) имеет период полураспада 100,5 суток.

14. Видя атомы

Поскольку атомы невероятно малы по сравнению с длиной волны видимого света, их нельзя наблюдать даже с самым мощным в мире оптическим микроскопом.

Что общего в атомах 6с12 и 6с14

Сканирующий туннельный микроскоп захватывает атомы кремния на поверхности кристаллического карбида кремния

Вот почему ученые используют микроскоп другого типа, известный как сканирующий туннельный микроскоп. Он может обеспечить боковое разрешение 0,1 нм и разрешение по глубине 0,01 нм, что достаточно для изображения отдельных атомов в материалах.

15. Квантовая природа атомных свойств

Поскольку атомы чрезвычайно малы по размеру, они проявляют квантовые свойства, поэтому предсказание их поведения с применением классической физики всегда приведет к неверным результатам.

Когда электрон прыгает с одного энергетического уровня (орбиты) на другой, он не перемещается в пространстве между ними. Вместо этого он исчезает с одной орбиты, а затем сразу же появляется на другой орбите.

Чтобы лучше описать и оценить их поведение, несколько атомных моделей включили в себя законы квантовой физики.

Источник

Атомы, имеющие одинаковые числа нейтронов

Атомы разных химических элементов, имеющие одинаковое количество нейтронов в атомном ядре называются изотонами.

Как мы уже говорили ранее, число нейтронов в ядре равно разнице между относительной атомной массы и порядковым номером химического элемента:

Где N – число нейтронов, A – атомная масса элемента (в целых числах), Z – заряд ядра атом или порядковый номер атома в периодической таблице Менделеева.

Итак, какие химические элементы относятся к изотонам? Для этого нам придется высчитать число нейтронов во всех элементах периодической таблицы. Расчеты показывают наличие следующих изотонов:

Бор и углерод: по 6 нейтронов.

N (B) = Ar (B) – Z (B) = 11 – 5 = 6
N (C) = Ar (C) – Z (C) = 12 – 6 = 6

Фтор и неон: по 10 нейтронов.

N (F) = Ar (F) – Z (F) = 19 – 9 = 10
N (Ne) = Ar (Ne) – Z (Ne) = 20 – 10 = 10

Натрий и магний: по 12 нейтронов.

N (Na) = Ar (Na) – Z (Na) = 23 – 11 = 12
N (Mg) = Ar (Mg) – Z (Mg) = 24 – 12 = 12

Алюминий и кремний: по 14 нейтронов.

N (Al) = Ar (Al) – Z (Al) = 27 – 13 = 14
N (Si) = Ar (Si) – Z (Si) = 28 – 14 = 14

Фосфор и сера: по 16 нейтронов.

N (P) = Ar (P) – Z (P) = 31 – 15 = 16
N (S) = Ar (S) – Z (S) = 32 – 16 = 16

Калий и кальций: по 20 нейтронов.

N (K) = Ar (K) – Z (K) = 39 – 19 = 20
N (Ca) = Ar (Ca) – Z (Ca) = 40 – 20 = 20

Ванадий и хром: по 28 нейтронов.

N (V) = Ar (V) – Z (V) = 51 – 23 = 28
N (Cr) = Ar (Cr) – Z (Cr) = 52 – 24 = 28

Марганец и железо: по 30 нейтронов.

N (Mn) = Ar (Mn) – Z (Mn) = 55 – 25 = 30
N (Fe) = Ar (Fe) – Z (Fe) = 56 – 26 = 30

Медь и цинк: по 35 нейтронов.

N (Cu) = Ar (Cu) – Z (Cu) = 64 – 29 = 35
N (Zn) = Ar (Zn) – Z (Zn) = 65 – 30 = 35

Селен и бром: по 45 нейтронов.

N (Se) = Ar (Se) – Z (Se) = 79 – 34 = 45
N (Br) = Ar (Br) – Z (Br) = 80 – 35 = 45

Свинец, полоний и астат: по 125 нейтронов.

N (Pb) = Ar (Pb) – Z (Pb) = 207 – 82 = 125
N (Po) = Ar (Po) – Z (Po) = 209 – 84 = 125
N (At) = Ar (At) – Z (At) = 210 – 85 = 125

Из новейших, тяжелых элементов, можно назвать:
Rf, Db, Sg, Bh, Hs, Mt – по 157 нейтронов.
Cn, Nh – по 173 нейтрона.
Lv, Ts – по 177 нейтронов.

Кроме того, не нужно забывать про изотопы (ядра химических элементов, имеющих одинаковый заряд ядра, но разное число нейтронов). Пример изотонов: 15 N и 14 C. У них число нейтронов будет равно:
N ( 15 N) = Ar ( 15 N) – Z (Pb) = 15 – 7 = 8
N ( 14 C) = Ar ( 14 C) – Z (C) = 14 – 6 = 8

Источник

Что общего в атомах 6с12 и 6с14

Выдающийся русский учёный, химик, физик и энергетик. Самым значимым его вкладом в науку стало открытие периодического закона, графическое выражение которого получило название Периодической системы химических элементов.

Периодический закон

К середине XIX века учёные располагали множеством сведений о физических и химических свойствах разных элементов и их соединений. Появилась необходимость упорядочить эти знания и представить их в наглядном виде. Исследователи из разных стран пытались создать классификацию, объединяя элементы по сходству состава и свойств веществ, которые они образуют. Однако ни одна из предложенных систем не охватывала все известные элементы.

Пытался решить эту задачу и молодой русский профессор Д.И. Менделеев. Он собирал и классифицировал информацию о свойствах элементов и их соединений, а затем уточнял её в ходе многочисленных экспериментов. Собрав данные, Дмитрий Иванович записал сведения о каждом элементе на карточки, раскладывал их на столе и многократно перемещал, пытаясь выстроить логическую систему. Долгие научные изыскания привели его к выводу, что свойства элементов и их соединений изменяются с возрастанием атомной массы, однако не монотонно, а периодически.

Так был открыт периодический закон, который учёный сформулировал следующим образом: «Свойства элементов, а потому и свойства образуемых ими простых и сложных тел, стоят в периодической зависимости от их атомного веса».

Что общего в атомах 6с12 и 6с14

Своё открытие Менделеев совершил почти за 30 лет до того, как учёным удалось понять структуру атома. Открытия в области атомной физики позволили установить, что свойства элементов определяются не атомной массой, а зависят от количества электронов, содержащихся в нём. Поэтому современная формулировка закона звучит так:

Свойства химических элементов, а также формы и свойства образуемых ими веществ и соединений находятся в периодической зависимости от величины зарядов ядер их атомов.

Этот принцип Менделеев проиллюстрировал в таблице, в которой были представлены все 63 известных на тот момент химических элемента. При её создании учёный предпринял ряд весьма смелых шагов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *