Атомът и Периодичната таблица

Протони, неутрони, електрони

В ядрото на атома има протони (положителни) и неутрони (без заряд). Около ядрото са електроните (отрицателни). Почти цялата маса на атома е в ядрото: протонът е около 1836 пъти по-тежък от електрона.

Броят на протоните е атомният номер Z – той определя елемента.

Добавиш ли протон, получаваш друг елемент. Неутроните сменят само масата, а електроните – само заряда.

Изотопи и йони

Масовото число A е броят на протоните и неутроните заедно. Атомите на един елемент с различен брой неутрони са изотопи: въглерод-12 и въглерод-14 са въглерод – клетката в таблицата е същата.

Ако електроните не са колкото протоните, частицата е йон: Na⁺ има с един електрон по-малко, Cl⁻ – с един повече. Йонът е същият елемент: Na⁺ е натрий и е в 3 период.

Относителната атомна маса на хлора е 35,5, защото природният хлор е смес от хлор-35 и хлор-37. Нито един атом няма маса 35,5.

Електронни слоеве (8 клас)

Електроните се подреждат в слоеве. В първите три периода слоевете побират:

1. слой – 2 електрона · 2. слой – 8 · 3. слой – 8

Броят на слоевете е номерът на периода, а броят на електроните във външния слой – номерът на главната група. Изключение е хелият: има 2 външни електрона, но слоят му е пълен и той е в VIII група при благородните газове.

Мястото в таблицата

Елементите са подредени по атомния номер. Редовете са периоди, колоните – групи. В късата таблица главните групи са IA … VIIIA; в дългопериодната групите са 1–18: IIIA е 13 група, VIIA е 17, а VIIIA е 18.

Валентността спрямо кислорода (висшата) е номерът на главната група: Na₂O, MgO, Al₂O₃, SiO₂, P₂O₅, SO₃, Cl₂O₇. Спрямо водорода тя е номерът на групата за I–IV група и 8 минус номера за IV–VII група: NH₃, H₂O, HF, H₂S, HCl.

Метали и неметали

Елементите с 1–3 външни електрона са метали, с 4–7 – неметали, а с пълен външен слой – благородни газове. Изключения: водородът и борът са неметали.

В периода отляво надясно металните свойства отслабват, а електроотрицателността (8 клас) расте: от натрия към хлора. В групата отгоре надолу електроотрицателността намалява. Най-голяма е при флуора.

Свойствата „мек“, „сребрист“, „газ“ са на веществото, не на един атом: мек и сребрист е натрият, а не атомът на натрия.

Как е открит редът

• 1829 – Дьоберайнер: тройки сходни елементи. Масата на натрия (23) е средното на лития (7) и калия (39).
• 1869 – Менделеев подрежда елементите и оставя празни места за още неоткрити.
• 1894 – открит е аргонът. Той е по-тежък от калия, но стои преди него.
• 1913 – Мозли показва, че редът е по заряда на ядрото – атомния номер.

Какво е само модел

Истинските електрони нямат кръгови пътеки и ядрото не е в мащаб: атомът е 27 000 – 60 000 пъти по-голям от ядрото си. Нестабилните (радиоактивни) ядра са тема от физиката, 7 клас.

Извън програмата: калият и калцият (4 период) и истинският строеж на слоевете с орбитали.