Атомное ядро. Изотопы, изобары
Отсюда видно, что практически вся масса атома сосредоточена в ядре, которое почти в 100 000 раз меньше размера атома.
Ядро атома состоит из протонов р и нейтронов п. Протон - элементарная частица в составе атомного ядра массой 1,67-10~24 г, имеющая положительный заряд 1,6-10"19 Кл. Протон был открыт в 1920 г. английским физиком Э. Резерфордом.
Нейтрон - элементарная частица в составе атомного ядра массой 1,67 •10~24 г. Не заряжена. Нейтрон был открыт в 1932 г. английским физиком Дж. Чедвиком. Сумму протонов и нейтронов называют нуклонами.
В состав ядра, кроме протонов и нейтронов, входит множество других микрочастиц, таких как мюоны, нейтрино, т-лептоны, гипероны, ц-мюзоны, 7г-мюзоны, кварки (5 видов), антикварки (5 видов) и др.
Изотопы - разновидности атомов, имеющих одинаковые заряды ядер, но разные атомные массы (за счет разного числа нейтронов в ядре), напри-
94 9S "3S37
мер, Mg и Mg, С1и С1.
Самопроизвольное превращение неустойчивого изотопа одного химического элемента в изотоп другого элемента, сопровождающееся испусканием элементарных частиц или ядер (ос-частицы), называется радиоактивностью.
Изобары - это атомы, имеющие одинаковые массовые числа, но различные заряды ядер и разные химические свойства. Например, атомы аргона, калия и кальция - 40Аг, 40К, 40Са.
Квантовые числа. Принцип Паули
Атом - квантовая система, т. е. система микрочастиц, поведение которых описывается законами квантовой механики. Согласно этим законам, энергетическое состояние электрона в атоме описывается при помощи четырех квантовых чисел:
п- главное квантовое число,
/- орбитальное, или побочное, квантовое число,
т/- магнитное квантовое число,
ms - спиновое квантовое число.
Главное квантовое число пхарактеризует энергию электрона на квантовом уровне и удаленность его от ядра. Оно принимает целочисленные значения от единицы до бесконечности:
п= 1, 2, 3, . . . ,оо.
Состояние электрона, характеризующееся определенным значением главного квантового числа, принято называть энергетическим уровнем электрона в атоме. Каждый энергетический уровень соответствует номеру периода в периодической таблице Д. И. Менделеева:
В Химия. Учеб. пособие
-17-
СТРОЕНИЕ АТОМА И ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ЭЛЕМЕНТОВ Д. И. МЕНДЕЛЕЕВА