Έχει διαπιστωθεί ότι όλοι χημικό στοιχείο, που βρίσκεται στη φύση, είναι ένα μείγμα ισοτόπων (εξ ου και έχουν κλασματικές ατομικές μάζες). Για να κατανοήσουμε πώς διαφέρουν τα ισότοπα μεταξύ τους, είναι απαραίτητο να εξετάσουμε λεπτομερώς τη δομή του ατόμου. Ένα άτομο σχηματίζει έναν πυρήνα και ένα νέφος ηλεκτρονίων. Η μάζα ενός ατόμου επηρεάζεται από τα ηλεκτρόνια που κινούνται με εκπληκτικές ταχύτητες μέσω τροχιακών στο νέφος ηλεκτρονίων, νετρονίων και πρωτονίων που αποτελούν τον πυρήνα.

Τι είναι τα ισότοπα

Ισότοπαείναι ένας τύπος ατόμου ενός χημικού στοιχείου. Υπάρχουν πάντα ίσοι αριθμοί ηλεκτρονίων και πρωτονίων σε οποιοδήποτε άτομο.

Δεδομένου ότι έχουν αντίθετα φορτία (τα ηλεκτρόνια είναι αρνητικά και τα πρωτόνια είναι θετικά), το άτομο είναι πάντα ουδέτερο (αυτό το στοιχειώδες σωματίδιο δεν φέρει φορτίο, είναι μηδέν). Όταν χάνεται ή αιχμαλωτίζεται ένα ηλεκτρόνιο, ένα άτομο χάνει την ουδετερότητά του και γίνεται είτε αρνητικό είτε θετικό ιόν.

Τα νετρόνια δεν έχουν φορτίο, αλλά ο αριθμός τους στον ατομικό πυρήνα του ίδιου στοιχείου μπορεί να ποικίλλει. Αυτό δεν επηρεάζει σε καμία περίπτωση την ουδετερότητα του ατόμου, αλλά επηρεάζει τη μάζα και τις ιδιότητές του.

Για παράδειγμα, οποιοδήποτε ισότοπο ενός ατόμου υδρογόνου περιέχει ένα ηλεκτρόνιο και ένα πρωτόνιο. Αλλά ο αριθμός των νετρονίων είναι διαφορετικός. Το πρωτίου έχει μόνο 1 νετρόνιο, το δευτέριο έχει 2 νετρόνια και το τρίτιο έχει 3 νετρόνια. Αυτά τα τρία ισότοπα διαφέρουν σημαντικά ως προς τις ιδιότητές τους.

Σύγκριση ισοτόπων

Πώς διαφέρουν τα ισότοπα;

Έχουν διαφορετικό αριθμό νετρονίων, διαφορετικές μάζες και διαφορετικές ιδιότητες. Τα ισότοπα έχουν πανομοιότυπες δομές ηλεκτρονικών φλοιών. Αυτό σημαίνει ότι μοιάζουν αρκετά σε χημικές ιδιότητες. Επομένως, δίνονται περιοδικός πίνακαςένα μέρος.

Στη φύση έχουν βρεθεί σταθερά και ραδιενεργά (ασταθή) ισότοπα. Οι πυρήνες των ατόμων των ραδιενεργών ισοτόπων είναι ικανοί να μετασχηματίζονται αυθόρμητα σε άλλους πυρήνες. Κατά τη διαδικασία της ραδιενεργής διάσπασης, εκπέμπουν διάφορα σωματίδια.

Τα περισσότερα στοιχεία έχουν πάνω από δύο δωδεκάδες ραδιενεργά ισότοπα. Επιπλέον, ραδιενεργά ισότοπα συντίθενται τεχνητά για όλα απολύτως τα στοιχεία. Σε ένα φυσικό μείγμα ισοτόπων, η περιεκτικότητά τους ποικίλλει ελαφρώς.

Η ύπαρξη ισοτόπων κατέστησε δυνατό να κατανοήσουμε γιατί, σε ορισμένες περιπτώσεις, στοιχεία με μικρότερη ατομική μάζα έχουν μεγαλύτερο ατομικό αριθμό από τα στοιχεία με μεγαλύτερη ατομική μάζα.

Για παράδειγμα, στο ζεύγος αργού-καλίου, το αργό περιλαμβάνει βαριά ισότοπα και το κάλιο περιέχει ελαφρά ισότοπα. Επομένως, η μάζα του αργού είναι μεγαλύτερη από αυτή του καλίου.

Η διαφορά μεταξύ των ισοτόπων είναι η εξής:

Έχουν διαφορετικούς αριθμούςνετρόνια.
Τα ισότοπα έχουν διαφορετικές ατομικές μάζες.
Η τιμή της μάζας των ατόμων ιόντων επηρεάζει τη συνολική ενέργεια και τις ιδιότητές τους.

Πριν από πολλούς αιώνες, οι άνθρωποι συνειδητοποίησαν ότι οποιαδήποτε ουσία στη γη αποτελείται από μικροσκοπικά σωματίδια. Πέρασε αρκετός καιρός και οι επιστήμονες απέδειξαν ότι αυτά τα σωματίδια υπάρχουν πραγματικά. Ονομάζονταν άτομα. Συνήθως τα άτομα δεν μπορούν να υπάρχουν χωριστά και συνδυάζονται σε ομάδες. Αυτές οι ομάδες ονομάζονται μόρια.

Το ίδιο το όνομα "molecule" προέρχεται από τη λατινική λέξη moles, που σημαίνει βαρύτητα, μπλοκ, όγκος και το υποκοριστικό επίθημα - cula. Προηγουμένως, αντί αυτού του όρου, χρησιμοποιήθηκε η λέξη "σωμάτιο" που κυριολεκτικά σημαίνει "μικρό σώμα". Για να μάθουμε τι είναι ένα μόριο, ας στραφούμε επεξηγηματικά λεξικά. Το λεξικό του Ushakov λέει ότι αυτό είναι το μικρότερο σωματίδιο που μπορεί να υπάρχει αυτόνομα και έχει όλες τις ιδιότητες της ουσίας στην οποία ανήκει. Μόρια και άτομα βρίσκονται παντού γύρω μας, και παρόλο που δεν μπορούμε να τα αγγίξουμε, το μόνο που βλέπουμε πραγματικά είναι γιγάντιες συστάδες από αυτά.

Παράδειγμα με νερό

Ο καλύτερος τρόπος για να εξηγήσετε τι είναι ένα μόριο είναι να χρησιμοποιήσετε το παράδειγμα ενός ποτηριού νερού. Αν ρίξετε το μισό, η γεύση, το χρώμα και η σύσταση του νερού που έχει απομείνει δεν θα αλλάξει. Θα ήταν περίεργο να περιμένουμε κάτι διαφορετικό. Εάν ρίξετε ξανά το μισό, η ποσότητα θα μειωθεί, αλλά οι ιδιότητες θα παραμείνουν και πάλι οι ίδιες. Συνεχίζοντας με αυτόν τον τρόπο, θα καταλήξουμε με μια μικρή σταγόνα. Μπορεί ακόμα να διαιρεθεί με μια πιπέτα, αλλά αυτή η διαδικασία δεν μπορεί να συνεχιστεί επ' αόριστον.

Τελικά, θα πάρετε το μικρότερο σωματίδιο, το υπόλοιπο του οποίου δεν θα είναι πλέον νερό. Για να πάρετε μια ιδέα για το τι είναι ένα μόριο και πόσο μικρό είναι, προσπαθήστε να μαντέψετε πόσα μόρια υπάρχουν σε μια σταγόνα νερού. Πώς πιστεύετε; Δισεκατομμύριο; Εκατό δισεκατομμύρια; Στην πραγματικότητα, υπάρχουν περίπου εκατό εξάξιο από αυτούς. Αυτός είναι ένας αριθμός που έχει είκοσι τρία μηδενικά μετά το ένα. Ένα τέτοιο μέγεθος είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς, οπότε ας χρησιμοποιήσουμε μια σύγκριση: το μέγεθος του ενός είναι μικρότερο από ένα μεγάλο μήλο όσες φορές είναι μικρότερο το ίδιο το μήλο, επομένως, δεν μπορεί να το δει κανείς ακόμη και στα πιο ισχυρά οπτικό μικροσκόπιο.

και άτομα

Όπως ήδη γνωρίζουμε, όλα τα μικροσκοπικά σωματίδια, με τη σειρά τους, αποτελούνται από άτομα. Ανάλογα με τον αριθμό τους, τις τροχιές των κεντρικών ατόμων και τον τύπο των δεσμών, το γεωμετρικό σχήμα των μορίων μπορεί να είναι διαφορετικό. Για παράδειγμα, το ανθρώπινο DNA είναι στριμμένο σε σχήμα σπείρας και το μικρότερο σωματίδιο συνηθισμένου επιτραπέζιου αλατιού μοιάζει με αυτό: Εάν ληφθούν με κάποιο τρόπο πολλά άτομα από ένα μόριο, θα συμβεί η καταστροφή του. Ταυτόχρονα, το τελευταίο δεν θα πάει πουθενά, αλλά θα γίνει μέρος ενός άλλου μικροσωματιδίου.

Αφού καταλάβουμε τι είναι ένα μόριο, ας προχωρήσουμε στο άτομο. Η δομή του μοιάζει πολύ με ένα πλανητικό σύστημα: στο κέντρο υπάρχει ένας πυρήνας με νετρόνια και θετικά φορτισμένα πρωτόνια και τα ηλεκτρόνια περιστρέφονται γύρω του σε διαφορετικές τροχιές. Γενικά, το άτομο είναι ηλεκτρικά ουδέτερο. Με άλλα λόγια, ο αριθμός των ηλεκτρονίων είναι ίσος με τον αριθμό των πρωτονίων.

Ελπίζουμε ότι το άρθρο μας ήταν χρήσιμο και τώρα δεν έχετε πλέον ερωτήσεις σχετικά με το τι είναι ένα μόριο και ένα άτομο, πώς είναι δομημένα και πώς διαφέρουν.

Πώς διαφέρουν τα άτομα;

Μεταφρασμένο, «άτομο» σημαίνει αδιαίρετο. Ονομάζεται έτσι γιατί για πολύ καιρό θεωρούνταν το μικρότερο μέρος της ύλης. Αλλά περαιτέρω ανάπτυξηη επιστήμη έχει δείξει ότι δεν είναι έτσι. Λοιπόν, ας καταλάβουμε από τι αποτελείται ένα άτομο και πώς διαφέρουν τα άτομα διαφορετικών στοιχείων.

Ατομική δομή

Σήμερα, η επιστήμη γνωρίζει 126 τύπους χημικών στοιχείων. Η γενική δομή των ατόμων τους είναι η ίδια. Το καθένα έχει έναν πυρήνα πρωτονίων και νετρονίων γύρω από τα οποία περιφέρονται τα ηλεκτρόνια. Τα ηλεκτρόνια είναι αρνητικά φορτισμένα σωματίδια. Καθώς περιστρέφονται γύρω από τον πυρήνα, σχηματίζεται ένα νέφος ηλεκτρονίων.

Τα πρωτόνια είναι θετικά φορτισμένα σωματίδια. Σε ηρεμία, ένα άτομο περιέχει τον ίδιο αριθμό πρωτονίων και ηλεκτρονίων, επομένως ένα τέτοιο χημικό στοιχείο δεν έχει ηλεκτρικό φορτίο. Ωστόσο, κατά τη διάρκεια των αντιδράσεων, μπορεί να δώσει ηλεκτρόνια σε άλλα στοιχεία, να γίνουν ένα θετικά φορτισμένο σωματίδιο, ή να τα αφαιρέσει, μετατρέποντάς τα σε αρνητικά φορτισμένο σωματίδιο. Τα νετρόνια δεν φέρουν κανένα φορτίο, αλλά επηρεάζουν τη μάζα του στοιχείου. Εφευρέθηκε ένα ενοποιητικό όνομα για τα πρωτόνια και τα νετρόνια - νουκλεόνια.

Άτομα διαφόρων στοιχείων

Τα άτομα διαφορετικών στοιχείων διαφέρουν μεταξύ τους ως προς τον αριθμό των πρωτονίων στον πυρήνα. Ο αριθμός των ηλεκτρονίων μπορεί να αλλάξει, αλλά ο αριθμός των πρωτονίων ποτέ. Πόσα πρωτόνια περιέχονται στον πυρήνα μπορεί να προσδιοριστεί από τον αύξοντα αριθμό του στοιχείου στον περιοδικό πίνακα του Mendeleev. Το υδρογόνο (Νο 1) έχει 1 ηλεκτρόνιο και 1 πρωτόνιο σε ηρεμία, λίθιο
(Νο 3) - 3 ηλεκτρόνια και 3 πρωτόνια, άνθρακας (Νο. 6) - 6 ηλεκτρόνια και 6 πρωτόνια.

Δεδομένου ότι διαφορετικά άτομα έχουν διαφορετικούς αριθμούς πρωτονίων, οι μάζες τους επίσης διαφέρουν. Η μάζα ενός στοιχείου σχηματίζεται κυρίως από πρωτόνια και νετρόνια, επειδή το βάρος των ηλεκτρονίων είναι αμελητέο. Αλλά ακόμη και άτομα του ίδιου στοιχείου μπορούν να έχουν διαφορετικά βάρη λόγω διαφορετικών αριθμών νετρονίων στον πυρήνα. Τα άτομα στα οποία ο αριθμός των νετρονίων διαφέρει από τον αριθμό των πρωτονίων ονομάζονται ισότοπα. Για παράδειγμα, στη φύση υπάρχουν άτομα άνθρακα C12 (6 πρωτόνια και 6 νετρόνια), C13 (6 πρωτόνια και 7 νετρόνια) και άλλες ποικιλίες με περιεκτικότητα σε νετρόνια από 2 έως 16.

Το άτομο και το ιόν είναι στοιχειώδη σωματίδια χημικών στοιχείων. Αυτά τα σωματίδια είναι φορείς των ιδιοτήτων των στοιχείων. Διαφέρουν ως προς τα φορτία τους: ένα άτομο είναι ουδέτερο και ένα ιόν μπορεί να είναι θετικά ή αρνητικά φορτισμένο.

Ορισμός

Ατομο– ένα ηλεκτρικά ουδέτερο μικροσκοπικό σωματίδιο ενός χημικού στοιχείου που καθορίζει τις ιδιότητές του. Το κέντρο ενός ατόμου είναι ένας θετικά φορτισμένος πυρήνας, που περιβάλλεται από ένα νέφος ηλεκτρονίων, στα τροχιακά του οποίου κινούνται τα ηλεκτρόνια. Τα άτομα αποκτούν ή χάνουν ηλεκτρόνια και γίνονται ιόντα.

Ιόντα– μικροσκοπικά ηλεκτρικά φορτισμένα, μονοατομικά ή πολυατομικά και χημικά ενεργά σωματίδια. Έχουν θετικό (κατιόντα) ή αρνητικό (ανιόντα) φορτίο. Τα ιόντα σχηματίζονται από άτομα ή ομάδες ατόμων που αποκτούν ηλεκτρόνια ή, αντίθετα, τα χάνουν.

Τα ιόντα είναι ανεξάρτητα σωματίδια που βρίσκονται σε οποιοδήποτε καταστάσεις συνάθροισης. Βρίσκονται σε αέρια (στην ατμόσφαιρα), σε κρυστάλλους, σε υγρά (και διαλύματα και τήγματα) και στο πλάσμα (διαστρικός χώρος.)

Ιόντα μέσα χημικές αντιδράσειςικανά να αλληλεπιδρούν μεταξύ τους, με μόρια και άτομα. Σε διαλύματα, αυτά τα ενεργά σωματίδια σχηματίζονται κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ηλεκτρολυτική διάστασηκαι προσδιορίζει τις ιδιότητες των ηλεκτρολυτών.

Σύγκριση

Ένα άτομο είναι πάντα ηλεκτρικά ουδέτερο ένα ιόν, αντίθετα, είναι ένα φορτισμένο σωματίδιο. Στα άτομα, τα εξωτερικά επίπεδα ενέργειας, κατά κανόνα, δεν είναι πλήρη (εξαίρεση αποτελεί η ομάδα των ευγενών αερίων). Για τα ιόντα ολοκληρώνονται τα εξωτερικά επίπεδα.

Ένα ιόν, σε αντίθεση με ένα άτομο, δεν είναι ικανό να έχει τις ιδιότητες μιας απλής ουσίας. Για παράδειγμα, το μέταλλο καλίου αντιδρά βίαια με το νερό, τα προϊόντα του οποίου γίνονται υδρογόνο και αλκάλια. Αλλά τα ιόντα καλίου που υπάρχουν στα άλατα καλίου δεν έχουν παρόμοιες ιδιότητες. Το χλώριο είναι ένα κιτρινοπράσινο δηλητηριώδες αέριο και τα ιόντα του είναι μη τοξικά και άχρωμα.

Το χρώμα του χαλκού είναι κόκκινο και τα ιόντα του σε διαλύματα γίνονται μπλε. Οι κρύσταλλοι ιωδίου είναι γκρίζοι, οι ατμοί είναι βιολετί, το αλκοολούχο διάλυμα είναι κόκκινο-καφέ, όταν αναμειγνύεται με άμυλο δίνει ένα μπλε χρώμα. Τα ιόντα ιωδίου δεν μπορούν να αλλάξουν το χρώμα του αμύλου, είναι άχρωμα.

Ιστοσελίδα συμπερασμάτων

Τα άτομα και τα ιόντα του ίδιου χημικού στοιχείου έχουν διαφορετικό αριθμό ηλεκτρονίων.
Το φορτίο των ατόμων είναι μηδέν για τα ιόντα μπορεί να είναι θετικό ή αρνητικό.
Τα ιόντα και τα άτομα έχουν διαφορετικές οξειδοαναγωγικές ιδιότητες.

Οι αρχαίοι Έλληνες γνώριζαν ότι όλες οι ουσίες αποτελούνται από σωματίδια. Γύρω στο 420 π.Χ μι. Ο φιλόσοφος Δημόκριτος πρότεινε ότι η ύλη αποτελείται από μικροσκοπικά, αδιαίρετα σωματίδια που ονομάζονται άτομα. Όλες οι ουσίες αποτελούνται από άτομα και μόρια. Τόσο το άτομο όσο και το μόριο θεωρήθηκαν αρχικά αδιαίρετα και μόνο αργότερα αποδείχθηκε ότι αυτό δεν συνέβαινε. Σε τι διαφέρει ένα άτομο από ένα μόριο;

Άτομα- Αυτά είναι τα μικρότερα σωματίδια που συνθέτουν μια ουσία.
Μόρια– αυτά είναι και τα στοιχειώδη σωματίδια που συνθέτουν οποιαδήποτε ουσία.

Σύγκριση ατόμου και μορίου

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ενός ατόμου και ενός μορίου;
Ένα άτομο είναι ένα στοιχειώδες σωματίδιο της ύλης. Έχει τη δική του μάζα και μέγεθος και είναι υπεύθυνο για τις ιδιότητες αυτής της ουσίας ως χημικού στοιχείου. Ένα άτομο αποτελείται από έναν πυρήνα και ηλεκτρόνια που κινούνται στις τροχιές τους γύρω από τον πυρήνα. Είναι η δομή του ατόμου που καθορίζει τις χημικές ιδιότητες μιας ουσίας. Τα άτομα δεν εμφανίζονται σε ελεύθερη κατάσταση. Συνδέονται μεταξύ τους και σχηματίζουν μόρια λόγω των ηλεκτρικών φορτίων των σωματιδίων από τα οποία αποτελούνται.
Ένα μόριο είναι αυτό από το οποίο αποτελείται μια ουσία. Τα μόρια μπορεί να περιέχουν δύο ή περισσότερα άτομα που συνδέονται μεταξύ τους με διατομικούς δεσμούς. Πιο συγκεκριμένα, μπορούμε να πούμε ότι το μόριο αποτελείται από ατομικούς πυρήνες και εσωτερικά ηλεκτρόνια που κινούνται στις τροχιές τους, καθώς και από ηλεκτρόνια εξωτερικού σθένους. Διαφορετικά μόρια έχουν διαφορετικό αριθμό ατόμων ορισμένου τύπουκαι διαφορετικές ποσότητες. Το μόριο έχει μια πολύπλοκη αρχιτεκτονική δομή, όπου κάθε άτομο έχει τη δική του θέση και τους δικούς του καλά καθορισμένους γείτονες. Οι ιδιότητες ενός μορίου καθορίζονται από το πόσα άτομα περιέχει. Αυτές οι ιδιότητες επηρεάζονται από τη σειρά και τη διαμόρφωση της σύνδεσης των ατόμων. Η ατομική δομή που σχηματίζει ένα μόριο μπορεί να είναι άκαμπτη, αλλά όχι σε όλες τις περιπτώσεις. Κάθε άτομο βρίσκεται σε συνεχή κίνηση, ταλαντώνεται γύρω από τη θέση ισορροπίας του. Στην περίπτωση αυτή, το ελεύθερο μόριο στη διαδικασία του θερμική κίνησηέχει διάφορες διαμορφώσεις. Το μόριο είναι ηλεκτρικά ένα ουδέτερο σωματίδιο. Είναι το μικρότερο σωματίδιο ύλης που έχει χημικές ιδιότητες. Στην περίπτωση μονοατομικών μορίων όπως τα ευγενή αέρια, οι ιδιότητες του μορίου και του ατόμου είναι οι ίδιες. Τα άτομα σε ένα μόριο συνδυάζονται χημικούς δεσμούς. Ένας τέτοιος δεσμός μπορεί να δημιουργηθεί από ένα ή περισσότερα ζεύγη ηλεκτρονίων που μοιράζονται μεταξύ δύο ατόμων. Το μόριο μπορεί να υπάρχει ανεξάρτητα.

Σε τι διαφέρει ένα άτομο από ένα μόριο;

Τα άτομα σχηματίζουν ένα μόριο. Ένα άτομο αποτελείται από έναν πυρήνα και ηλεκτρόνια που κινούνται στις τροχιές τους γύρω από τον πυρήνα.
Τα μόρια αποτελούνται από άτομα.
Το άτομο έχει ηλεκτρικό φορτίο, και το μόριο είναι ουδέτερο.
Μόνο ένα μόριο μπορεί να υπάρχει ανεξάρτητα.