Атомная химия Печать
Оценка пользователей: / 5
ПлохоОтлично 
Занимательная химия

Идея о том, что кажущаяся неделимой материя состоит из мельчайших, невидимых глазу частиц, была выдвинута древнегреческим философом Демокритом ещё в V в. до нашей эры. Демокрит считал, что атомы – вечные, неизменные частицы. Доказать своё утверждение Демокрит не мог. Эта теория так и оставалась всего лишь предположением вплоть до начала XIX в., когда химия начала формироваться как наука.

Слово «атом» происходит от греческого «атомос», что означает «неделимый».

Что такое атом


Джон Дальтон

Химиками было обнаружено, что в процессе химических реакций многие вещества распадаются на более простые вещества. Так, вода распадается на кислород и водород. Оксид ртути распадается на ртуть и кислород. Но кислород, ртуть и водород  уже невозможно разложить на более простые вещества с помощью химических реакций. Такие вещества были названы химическими элементами.

В 1808 г. английский физик и химик Джон Дальтон опубликовал свой документальный труд «Новая система химической философии». Дальтон предположил, что каждый химический элемент  имеет атом, отличный от атомов других элементов. И в химических реакциях эти атомы объединяются или смешиваются в разных пропорциях. В результате образуются химические вещества. Так, в состав воды входят два атома водорода и один атом кислорода. И при любой химической реакции водород и кислород всё равно будут в составе воды в соотношении 2:1. Дальтон считал, что атомы неделимы. И даже сейчас, когда мы знаем, что атом состоит из положительно заряженного ядра и вращающихся по орбитам около него отрицательно заряженных электронов, мы согласны с Дальтоном в том, что каждому химическому элементу соответствует свой особый тип атома.

Строение атома

Атом

Атом – наименьшая частица вещества, которая является носителем его свойств. Это также и наименьшее количество химического элемента, которое содержится в молекулах. Состоит атом из ядра и электронной оболочки. В состав ядра входят протоны и нейтроны. А электронная оболочка состоит из электронов. Атомы разных веществ отличаются размерами, массой и свойствами.

Объединяясь, атомы образуют молекулы. Молекула – наименьшая частица вещества, способная существовать самостоятельно и обладающая всеми его химическими свойствами. В составе молекулы могут быть атомы одного или различных химических элементов. Если молекула вещества состоит из атома только одного вещества, то понятия атом и молекула для неё совпадают. Атомы объединяются межатомными или химическими связями.

Согласно атомной теории, каждый атом – это центр химической соединяемости. Он может соединяться с одним или несколькими атомами другого вещества.

А все химические вещества разделяют на простые и сложные.

Простое химическое вещество состоит из атомов только одного элемента и не распадается на более простые вещества при обычной химической реакции. Простое вещество может иметь атомное строение, то есть оно состоит из одиночных атомов. Примеры таких веществ – газы аргон Ar и гелий He.

Сложное химическое вещество состоит из атомов двух и более химических элементов. Эти элементы во время химических реакций могут превращаться в другие вещества или разлагаться на простые элементы.

Химические атомные связи

Молекула

Химические связи между атомами бывают металлические, ковалентные и ионные.

В электронной оболочке атома столько электронов, сколько протонов в ядре, так как в целом атом нейтрален. Все электроны движутся по орбитам вокруг ядра подобно тому, как планеты движутся вокруг Солнца.

В молекуле с ионной химической связью электроны одного химического элемента отдают свои электроны, а атомы другого элемента их принимают. И тогда первый атом превращается в ион, имеющий положительный заряд. А атом другого химического элемента приобретает дополнительные электроны и становится отрицательно заряженным ионом. Ионная связь в молекуле возникает в том случае, когда атомы элементов сильно отличаются в размерах.

В случае, если атомы имеют маленький размер и примерно одинаковые радиусы, у них могут образовываться общие пары электронов. Такая связь называется ковалентной. В свою очередь, ковалентная связь бывает неполярная и полярная. Неполярная связь возникает между одинаковыми атомами, а полярная – между разными.

Чтобы понять, что такое металлическая атомная связь, необходимо познакомиться с понятием «валентность».

Валентностью называют способность атома одного элемента присоединять один или несколько атомов другого элемента. За единицу валентности принята соединяемость атома водорода, так как атом водорода способен присоединить к себе только один атом другого элемента. Считается, что водород одновалентен. Одновалентными считаются также все химические элементы, которые способны присоединить к себе только один атом водорода. Если элемент может присоединить к себе два атома водорода, то его валентность равна 2. И так далее. Кислород – двухвалентный химический элемент. Обычно валентность элемента равна количеству электронов на внешней орбите атома. Эти электроны и называются валентными.

Так вот, металлическая связь образуется, когда валентные электроны связываемых атомов металлического кристалла образуют единое электронное облако. Это облако можно легко смещать действием электрического напряжения. Это и объясняет, почему металлы так хорошо проводят электрический ток.