Строение атомов химических элементов: строение ядра, изотопы, электронная конфигурация атома, основные и возбужденные состояния атома.

---

📘 Тема 8: Строение атома химических элементов

---

🔷 1. Строение атома

Атом состоит из:

1. Ядра — в центре атома, содержит:

   • Протоны (p⁺) — положительный заряд, масса ≈ 1 а.е.м.
   • Нейтроны (n⁰) — без заряда, масса ≈ 1 а.е.м.
   • Почти вся масса атома сосредоточена в ядре.

2. Электронной оболочки — электроны (e⁻), отрицательный заряд, масса очень мала по сравнению с протоном.

📌 Заряд ядра = порядковый номер элемента (Z) 📌 Число протонов = число электронов в нейтральном атоме.

---

🔷 2. Изотопы

Определение: атомы одного и того же химического элемента (одинаковое Z — число протонов), но с разным числом нейтронов, а значит, с разным массовым числом A.

Примеры:

• Водород:

  • ¹H — протий (0 нейтронов)
  • ²H — дейтерий (1 нейтрон)
  • ³H — тритий (2 нейтрона)

• Углерод:

  • ¹²C (6 нейтронов)
  • ¹³C (7 нейтронов)
  • ¹⁴C (8 нейтронов, радиоактивный)

📌 Химические свойства изотопов одинаковы, т.к. зависят от числа электронов.

---

🔷 3. Электронная конфигурация атома

Определение: распределение электронов по энергетическим уровням (оболочкам) и подуровням.

Правила заполнения:

1. Электроны заполняют орбитали в порядке увеличения энергии (правило Клечковского: n + l минимально).

2. На одном уровне:

   • 1-й уровень: максимум 2 электрона (s-подуровень)
   • 2-й уровень: максимум 8 электронов (s, p)
   • 3-й уровень: максимум 18 электронов (s, p, d)
   • 4-й уровень: максимум 32 электрона (s, p, d, f)

3. Сначала заполняются более низкие уровни.

Пример — кислород (Z = 8): 1s² 2s² 2p⁴

---

🔷 4. Основное и возбужденное состояния атома

• Основное состояние — электроны занимают самые низкие по энергии орбитали (стабильное состояние). Пример: кислород в основном состоянии — 1s² 2s² 2p⁴.

• Возбужденное состояние — атом поглотил энергию (тепло, свет), и электрон перескочил на более высокий уровень, не заполняя полностью нижний. Пример: 1s² 2s¹ 2p⁵ (один электрон с 2s перешёл на 2p).

📌 В возбужденном состоянии атомы очень реакционноспособны.

---

📊 Сводная таблица

| Параметр | Символ | Формула | Пример (O) | | ------------------------ | ------ | ----------------------- | ----------- | | Порядковый номер | Z | Z = p⁺ | 8 | | Массовое число | A | A = p⁺ + n⁰ | ≈ 16 | | Число электронов | e⁻ | e⁻ = p⁺ | 8 | | Изотоп | | A меняется, Z постоянен | ¹⁶O, ¹⁷O | | Электронная конфигурация | | | 1s² 2s² 2p⁴ |

---

📋 Примеры заданий ОРТ

1. У атома азота (Z = 7) в нейтральном состоянии число электронов: A) 7 B) 14 C) 21 D) 0 ✅ Ответ: A (число электронов = числу протонов)

2. Какие изотопы относятся к углероду? A) ¹²C, ¹³C, ¹⁴C B) ¹²C, ¹³N, ¹⁴O C) ¹H, ²H, ³H ✅ Ответ: A

3. Электронная конфигурация кислорода в основном состоянии: ✅ 1s² 2s² 2p⁴

---