Атом - це електронейтральна частинка, що складається з позитивно зарядженого ядра і негативно заряджених електронів.
Атом складається з ядра (воно має позитивний заряд) і електронів (вони мають негативний заряд). В цілому атом електронейтрален.
Позитивний заряд ядра атома дорівнює порядковому номеру хімічного елемента.
Ядро атома - складна частка. У ядрі зосереджена майже вся маса атома.
Заряд ядра визначають протони. Причому число протонів дорівнює (за величиною) заряду ядра атома, тобто порядковому номеру.
Число нейтронів N визначають по різниці між величинами: «маса ядра» А та «порядковий номер» Z.
електрони, що мають приблизно рівний запас енергії, перебувають на приблизно рівній відстані від ядра і утворюють енергетичний рівень.
Ізотопами називають атоми одного і того ж хімічного елемента (однакове число протонів), що розрізняються масою (різне число нейтронів).
Ізотопи і їх хімічні сполуки відрізняються один від одного за фізичними властивостями, але хімічні властивості у ізотопів одного хімічного елемента однакові.
Форма атома - сферична. Радіус ядра приблизно в 100000 разів менше радіуса атома.
Хімічний елемент - вид атомів (сукупність атомів) з однаковим зарядом ядра (з однаковим числом протонів в ядрі).
Ізотоп - сукупність атомів одного елемента з однаковим числом нейтронів в ядрі (або вид атомів з однаковим числом протонів і однаковим числом нейтронів в ядрі).
Різні ізотопи відрізняються один від одного числом нейтронів в ядрах їх атомів.
Будова електронної оболонки атома
Атомна орбіталь - стан електрона в атомі. Умовне позначення орбіталі -. Кожній орбіталі відповідає електронну хмару.
Орбіталі реальних атомів в основному стані бувають чотирьох типів: s, p, d і f.
Електронне хмара - частина простору, в якій електрон можна виявити з імовірністю 90 (або більше) відсотків.
Примітка: іноді поняття "атомна орбіталь" і "електронна хмара» не розрізняють, називаючи і те, і інше "атомної орбиталью".
Електронна оболонка атома шарувата. Електронний шар утворений електронними хмарами однакового розміру. Орбіталі одного шару утворюють електронний ( "енергетичний") рівень, їх енергії однакові у атома водню, але розрізняються у інших атомів.
Однотипні орбіталі одного рівня групуються в електронні (енергетичні) підрівні:
s-підрівень (складається з однієї s-орбіталі), умовне позначення -.
p-підрівень (складається з трьох p-орбіталей), умовне позначення -.
d-підрівень (складається з п'яти d-орбіталей), умовне позначення -.
f-підрівень (складається з семи f-орбіталей), умовне позначення -.
Енергії орбіталей одного підрівня однакові.
Порядок заповнення електронами орбіталей атома визначається трьома законами природи (формулювання дано спрощено):
1. Принцип найменшої енергії - електрони заповнюють орбіталі в порядку зростання енергії орбіталей.
2. Принцип Паулі - на одній орбіталі не може бути більше двох електронів.
3. Правила Гунда - в межах підрівня електрони спочатку заповнюють вільні орбіталі (по одному), і лише після цього утворюють електронні пари.
Загальна кількість електронів на електронному рівні (або в електронному шарі) одно 2n2.
Розподіл підрівнів по енергіях виражається поруч (в прядки збільшення енергії):
1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p.
Валентні електрони - електрони атома, які можуть брати участь в утворенні хімічних зв'язків. У будь-якого атома це все зовнішні електрони плюс ті предвнешнего електрони, енергія яких більше, ніж у зовнішніх. Наприклад: у атома Ca зовнішні електрони - 4s2, вони ж і валентні; у атома Fe зовнішні електрони - 4s2, але у нього є 3d6, отже у атома заліза 8 валентних електронів. Валентна електронна формула атома кальцію - 4s2, а атома заліза - 4s23d6.
Орбиталь - простір навколо ядра, в якому найбільш ймовірно знаходження електрона. Стосовно до електрону можна сказати, що він веде себе і як частка, і як хвиля, т. Е. Має, як і інші мікрочастинки, корпускулярно-хвильовим дуалізмом (подвійністю). З одного боку, електрони як частки виробляють тиск, з іншого боку, що рухається потік електронів виявляє хвильові явища, наприклад дифракцію електронів.