Вспомните!, страница 100 - гдз по химии 8 класс учебник Усманова, Сакарьянова

Периоды, группы.

Ядро

Атомное ядро — это центральная, положительно заряженная часть атома, в которой сосредоточена практически вся его масса (более 99,9%). Ядро состоит из элементарных частиц двух типов: протонов и нейтронов. Совместно их называют нуклонами.

Протоны ($p^+$) — это частицы, имеющие положительный электрический заряд, равный по модулю заряду электрона. Число протонов в ядре, обозначаемое буквой $Z$, называется зарядовым числом или атомным номером. Именно число протонов определяет, к какому химическому элементу относится атом. Например, у всех атомов водорода в ядре 1 протон ($Z=1$), а у всех атомов гелия — 2 протона ($Z=2$).

Нейтроны ($n^0$) — это нейтральные частицы, не имеющие электрического заряда. Их масса очень близка к массе протона. Число нейтронов в ядре обозначается буквой $N$. Атомы одного и того же химического элемента (с одинаковым $Z$) могут иметь разное число нейтронов $N$. Такие разновидности атомов называются изотопами. Например, существуют водород-1 (протий, 1 протон, 0 нейтронов), водород-2 (дейтерий, 1 протон, 1 нейтрон) и водород-3 (тритий, 1 протон, 2 нейтрона).

Суммарное число протонов и нейтронов в ядре называется массовым числом и обозначается буквой $A$: $A = Z + N$

Ядро чрезвычайно мало по сравнению с размерами всего атома. Его радиус составляет порядка $10^{-15}$ м, в то время как радиус атома — $10^{-10}$ м. Из-за этого плотность вещества в ядре колоссальна.

Ответ: Ядро — это центральная, массивная, положительно заряженная часть атома, состоящая из протонов и нейтронов.

Электроны

Электроны ($e^-$) — это стабильные, отрицательно заряженные элементарные частицы, которые входят в состав любого атома. Заряд электрона является элементарным отрицательным зарядом. В нейтральном (неионизированном) атоме количество электронов равно количеству протонов в ядре. Благодаря этому суммарный заряд атома равен нулю.

В отличие от классической планетарной модели, в современной квантовой механике электрон не вращается вокруг ядра по определённой траектории. Вместо этого он с некоторой вероятностью может находиться в определённой области пространства вокруг ядра, которая называется атомной орбиталью или электронным облаком.

Электроны в атоме располагаются на различных энергетических уровнях (или электронных оболочках). Электроны, находящиеся на самом дальнем от ядра энергетическом уровне, называются валентными. Именно эти электроны определяют химические свойства элемента и его способность образовывать химические связи с другими атомами.

Атом может терять или приобретать электроны. Если атом теряет один или несколько электронов, он становится положительно заряженным ионом (катионом). Если атом присоединяет электроны, он становится отрицательно заряженным ионом (анионом).

Ответ: Электроны — это отрицательно заряженные частицы, которые движутся вокруг ядра атома и определяют его химические свойства.

Электронная формула

Электронная формула (или электронная конфигурация) — это условная запись, показывающая распределение электронов в атоме по энергетическим уровням и подуровням. Эта запись позволяет понять и предсказать многие химические и физические свойства элемента.

Электроны в атоме занимают орбитали в порядке возрастания их энергии в соответствии с несколькими правилами:

1. Принцип наименьшей энергии (принцип Ауфбау): электроны последовательно заполняют орбитали с наименьшей энергией. Порядок заполнения в общем случае следующий: $1s \rightarrow 2s \rightarrow 2p \rightarrow 3s \rightarrow 3p \rightarrow 4s \rightarrow 3d \rightarrow 4p$ и так далее.

2. Принцип Паули: на одной атомной орбитали не может находиться более двух электронов, причём их спины (собственный момент импульса) должны быть противоположно направлены.

3. Правило Хунда: в пределах одного подуровня (например, p-подуровня, состоящего из трёх орбиталей) электроны сначала заполняют каждую орбиталь по одному, и только после этого начинают образовывать пары. При этом неспаренные электроны имеют одинаково направленные спины.

Электронная формула записывается в виде последовательности, где цифрой указывается номер энергетического уровня (главное квантовое число $n$), буквой (s, p, d, f) — тип подуровня (орбитали), а верхним индексом — число электронов на данном подуровне.

Например:

• Атом водорода (H), $Z=1$: $1s^1$ (один электрон на s-орбитали первого уровня).
• Атом гелия (He), $Z=2$: $1s^2$ (два электрона на s-орбитали первого уровня, уровень завершён).
• Атом углерода (C), $Z=6$: $1s^22s^22p^2$ (два электрона на первом уровне и четыре на втором).
• Атом натрия (Na), $Z=11$: $1s^22s^22p^63s^1$ (один валентный электрон на третьем уровне).

Также используется графическое представление — электронно-графические формулы, где орбитали изображаются в виде ячеек (квадратов), а электроны — в виде стрелок, направленных вверх или вниз (в зависимости от спина).

Ответ: Электронная формула — это запись, описывающая распределение электронов по атомным орбиталям в соответствии с их энергией и фундаментальными принципами квантовой механики.