Строение атома. Периодическая таблица Менделеева

Определение

Атом — мельчайшая химически неделимая частица вещества. Состоит из положительно заряженного ядра и электронной оболочки.

Ядро атома содержит два типа частиц (нуклонов):

• Протоны ($p^+$) — заряд $+1$, масса $\approx 1$ а.е.м.
• Нейтроны ($n^0$) — заряд $0$, масса $\approx 1$ а.е.м.

Электронная оболочка состоит из электронов ($e^-$) — заряд $-1$, масса $\approx 1/1840$ а.е.м.

Основные характеристики атома

• Атомный номер $Z$ — число протонов в ядре, равен порядковому номеру элемента в таблице Менделеева. В нейтральном атоме $N(p^+) = N(e^-) = Z$.
• Массовое число $A$ — сумма протонов и нейтронов: $A = Z + N$, где $N$ — число нейтронов.
• Изотопы — атомы одного элемента с одинаковым $Z$, но разным $A$ (разное число нейтронов). Пример: $^{12}_6C$ и $^{14}_6C$.

Периодический закон

Свойства химических элементов и их соединений находятся в периодической зависимости от заряда ядра атома (современная формулировка).

Структура таблицы Менделеева

• Периоды (1–7) — горизонтальные ряды. Номер периода равен числу электронных слоёв.
• Группы (I–VIII) — вертикальные столбцы. Номер группы указывает на число электронов на внешнем уровне (для главных подгрупп) и высшую валентность.
• Главные подгруппы (A) — s- и p-элементы.
• Побочные подгруппы (B) — d- и f-элементы.

Формула

$A = Z + N$

где $A$ — массовое число, $Z$ — число протонов, $N$ — число нейтронов.

Пример

Для атома натрия $^{23}_{11}Na$:

• $Z = 11$ (порядковый номер)
• $A = 23$ (массовое число)
• $N = A - Z = 23 - 11 = 12$ нейтронов
• Электронная конфигурация: 2, 8, 1
• Элемент находится в 3 периоде, I группе, главной подгруппе