А́томное ядро́ — центральная часть атома, в которой сосредоточена основная его масса (более 99,9 %). Ядро заряжено положительно, заряд ядра определяет химический элемент, к которому относят атом.
А́том — частица вещества микроскопических размеров и массы, наименьшая часть химического элемента, являющаяся носителем его свойств. Атом состоит из атомного ядра и электронов. Если число протонов в ядре совпадает с числом электронов, то атом в целом оказывается электрически нейтральным. В противном случае он обладает некоторым положительным или отрицательным зарядом и называется ионом.
Планетарная модель строения атома была создана Эрнестом Резерфордом в 1911 году: атом представляет собой планетную солнечную систему, в центре которой находится объект и вокруг него вращаются планеты. Центральную часть атома занимает положительно заряженное ядро. Практически вся масса атома сосредоточена в ядре. Вокруг ядра на значительном расстоянии от него вращаются электроны – отрицательно заряженные частицы, суммарный заряд которых нейтрализует положительный заряд ядра и делает атом электронейтральным. Электроны образуют электронную оболочку атома.
Двойственность свойств электрона проявляется в том, что он, с одной стороны, обладает свойствами частицы (имеет определенную массу покоя), а с другой - его движение напоминает волну и может быть описано определенной амплитудой, длиной волны, частотой колебаний и др. Поэтому нельзя говорить о какой-либо определенной траектории движения электрона - можно лишь судить о той или иной степени вероятности его нахождения в данной точке пространства.
Квантовые числа – энергетические параметры, определяющие состояние электрона и тип атомной орбитали, на которой он находится.
1. Главное квантовое число n характеризует общую энергию электрона и размер орбитали. Оно принимает целочисленные значения от 1: n = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.
2. Орбитальное (побочное) квантовое число l характеризует запас энергии электрона на данном энергетическом подуровне от 0 до n-1: 0, 1, 2, 3, …, n-1.
Электрон, обладая свойствами частицы и волны, движется вокруг ядра, образуя электронное облако, форма которого в s-, р-, d-, f-, g-состояниях различна.
3. Магнитное квантовое число m характеризует количество орбиталей одинаковой формы и их ориентацию относительно внешнего электрического или магнитного поля. Квантовое число m принимает целочисленные значения в интервале –l, … –1, 0, +1, … +l. Для каждого значения разрешено 2l+1 значений числа m. Например, если l=1, то m имеет 2×1+1, т.е. 3 значения: –1, 0, +1.
4. Спиновое квантовое число s характеризует вращение электрона вокруг своей оси и принимает только 2 значения: +1/2 (↑) и –1/2 (↓).
Принцип Паули. В атоме не может быть двух электронов с одинаковым набором всех четырех квантовых чисел.
Правило Клечковского. Заполнение электронами орбиталей в атоме происходит в порядке возрастания суммы главного и орбитального квантовых чисел n+l . При одинаковой сумме раньше заполняется орбиталь с меньшим значением n .
Правило Хунда. суммарное значение спинового квантового числа электронов данного подслоя должно быть максимальным.
3.
