"Биология", Суматохин СВ., Радионов В.Н.
Атом — мельчайшая частица химического элемента, из которых состоят вещества. В центре атома находится ядро с протонами и нейтронами, а вне ядра — электроны. Протоны заряжены положительно, электроны — отрицательно, нейтроны не имеют заряда. В нейтральном атоме число протонов равно числу электронов. Число протонов помогает определить, к какому химическому элементу относится атом. Схема атома показывает его части условно, а не передаёт их реальные размеры.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Атом — мельчайшая частица химического элемента, из которой состоят вещества. Атомы одного элемента имеют одинаковое число протонов в ядре. Это понятие помогает представить, из каких частиц построено вещество, хотя сами атомы слишком малы, чтобы увидеть их обычным глазом.
Ядро атома — центральная часть атома, содержащая протоны и нейтроны. Оно очень мало по сравнению с атомом в целом, но в нём сосредоточена почти вся масса атома. Знание о ядре помогает отличать частицы, находящиеся в центре, от электронов вокруг него.
Протон — частица ядра с положительным электрическим зарядом. Электрический заряд — свойство частицы, которое может быть положительным или отрицательным. Протоны нужны для определения химического элемента: их число в ядре не случайно и отличает один элемент от другого.
Электрон — частица с отрицательным зарядом, находящаяся вне ядра. Электроны намного легче протонов и нейтронов, но их заряд важен для общего электрического баланса атома. Если сравнить число электронов с числом протонов, можно понять, нейтрален ли атом.
У атома есть ядро и электроны вокруг него, а само ядро состоит из протонов и нейтронов. Такое описание разделяет атом на центральную часть и частицы вне неё. Оно помогает не путать, где находятся разные частицы: протоны и нейтроны нельзя помещать в область электронов, а электроны — внутрь ядра.
Почти вся масса атома сосредоточена в ядре, потому что протоны и нейтроны намного массивнее электронов. Электрон тоже входит в состав атома, но его масса очень мала по сравнению с массой частиц ядра. Поэтому при объяснении массы атома в первую очередь учитывают протоны и нейтроны, а не электроны.
Заряды частиц объясняют, почему нейтральный атом в целом не имеет электрического заряда. Каждый протон несёт положительный заряд, а каждый электрон — отрицательный; заряды одинаковых по величине частиц противоположны по знаку. Когда протонов и электронов поровну, положительные и отрицательные заряды взаимно уравновешиваются.
К какому химическому элементу относится атом, определяет число протонов в его ядре. У атомов одного элемента это число одинаково, а у атомов разных элементов оно различается. Поэтому, если число протонов изменилось, перед нами уже атом другого элемента, даже если остальные частицы не сравнивали.
Изображение атома как маленького ядра с электронами вокруг него — упрощённая модель, а не точная картина. На схеме удобно показать, какие частицы входят в атом и где они расположены относительно ядра. Но размеры частиц и расстояния между ними нельзя считать изображёнными в настоящем масштабе, а движение электронов схема не передаёт во всех подробностях.
| Частица | Где находится | Электрический заряд | Относительная масса |
|---|---|---|---|
| Протон | В ядре | Положительный | Около 1 |
| Нейтрон | В ядре | Нет заряда | Около 1 |
| Электрон | Вне ядра | Отрицательный | Намного меньше 1 |
Сначала по таблице можно определить место частицы: протон и нейтрон ищите в ядре, электрон — вне его. Затем сравните заряды, чтобы понять, какие частицы уравновешивают друг друга. Относительная масса показывает, почему вклад электронов в общую массу атома очень мал.
Задача 1. На схеме атома отметили центральную часть и частицы вокруг неё. Назовите эти части атома. Нужно опираться на расположение, а не угадывать название по форме изображения. Центральная область и частицы вне неё имеют разные названия.
Ответ: центральная часть — ядро, частицы вокруг неё — электроны. Так мы различили части атома по их расположению.
Задача 2. В ядре атома 6 протонов, а вокруг него 6 электронов. Определите, нейтрален ли атом. Для решения не нужно знать название элемента: достаточно сравнить числа частиц с противоположными зарядами. Нейтроны на этот ответ не влияют, потому что не имеют электрического заряда.
Ответ: атом нейтрален. Равное число протонов и электронов означает, что общий заряд атома равен нулю.
Задача 3. У двух атомов разное число протонов в ядрах. Можно ли считать их атомами одного химического элемента? Здесь важно использовать признак, по которому определяют элемент, а не сравнивать размеры атомов или количество нейтронов. Таким признаком является число протонов в ядре.
Ответ: нет, это атомы разных химических элементов. Разное число протонов означает разную принадлежность к элементу.
Ошибка: считать, что электроны находятся внутри ядра. Так можно подумать, если на схеме все частицы нарисованы близко друг к другу. Проверьте себя: в ядре находятся только протоны и нейтроны, а электроны расположены вне ядра.
Ошибка: путать заряды протона и электрона. Обе частицы электрически заряжены, поэтому их знаки иногда меняют местами. Запомните соответствие и проверьте его: протон имеет положительный заряд, электрон — отрицательный.
Ошибка: думать, что нейтральный атом не содержит заряженных частиц. Слово «нейтральный» может показаться указанием на отсутствие любых зарядов. На деле заряженные протоны и электроны есть, но их числа равны и заряды уравновешиваются; нейтроны при этом не имеют заряда.
Ошибка: принимать схему атома за точное изображение. На рисунке частицы показаны так, чтобы их было удобно различать, а не в настоящем масштабе. Проверьте себя: схема передаёт состав и расположение частей, но не реальные размеры и движение электронов.
Чтобы разбираться в строении атома, нужно знать, что вещества состоят из частиц. Также пригодится представление о положительных и отрицательных электрических зарядах: без него трудно понять, почему в нейтральном атоме заряды уравновешиваются. Эти знания служат опорой для изучения состава веществ и свойств частиц.
Представление об атоме пригодится при знакомстве с химическими элементами, потому что элемент определяют по числу протонов в ядре. Оно также помогает изучать состав веществ и электрические явления. Связь между строением атома и зарядами объясняет, откуда берутся некоторые электрические свойства вещества.
Из каких частей состоит атом?
Атом состоит из ядра и электронов, которые находятся вне ядра. В состав ядра входят протоны и нейтроны.
Какие частицы находятся в ядре?
В ядре находятся протоны и нейтроны. Протоны имеют положительный заряд, а нейтроны не имеют электрического заряда.
Чем отличаются протон и электрон?
Протон находится в ядре и имеет положительный заряд. Электрон располагается вне ядра и имеет отрицательный заряд.
Почему атом называют нейтральным, если в нём есть заряженные частицы?
В нейтральном атоме есть и положительно заряженные протоны, и отрицательно заряженные электроны. Их числа равны, поэтому заряды уравновешиваются.
Можно ли по числу электронов определить химический элемент?
Для нейтрального атома число электронов равно числу протонов, а именно число протонов определяет химический элемент. Поэтому число электронов помогает определить элемент, если известно, что атом нейтрален.
§ 15. Как устроен атом
