Дефинирайте понятието изотопи. Изотопи

Изотопите, особено радиоактивните изотопи, имат много приложения. В табл 1.13 предоставя избрани примери за някои индустриални приложения на изотопи. Всяка техника, спомената в тази таблица, се използва и в други индустрии. Например, техниката за определяне на изтичане на вещество с помощта на радиоизотопи се използва: при производството на напитки - за определяне на изтичане от резервоари за съхранение и тръбопроводи; при изграждането на инженерни съоръжения-За

Таблица 1.13. Някои употреби на радиоизотопи

Мъжка муха цеце, стерилизирана със слаб източник на радиоактивно лъчение, е маркирана за по-късно откриване (Буркина Фасо). Тази процедура е част от експеримент, проведен за изследване на мухата цеце и установяване на ефективни мерки за контрол за предотвратяване на широко разпространената поява на трипанозомиаза (сънна болест). Мухата цеце е носител на тази болест и заразява хора, домашни животни и див добитък. Сънната болест е изключително разпространена в някои части на Африка.

определяне на теч от подземни водопроводи; в енергетиката - за определяне на течове от топлообменници в електроцентрали; в нефтената промишленост - за определяне на течове от подземни нефтопроводи; в службата за контрол на отпадъчни и канализационни води - за установяване на течове от главни канализационни колектори.

Изотопите също се използват широко в научните изследвания. По-специално, те се използват за определяне на механизмите на химичните реакции. Като пример посочваме използването на вода, белязана със стабилния кислороден изотоп 18O, за изследване на хидролизата на естери като етилацетат (вижте също раздел 19.3). С помощта на масспектрометрия за откриване на изотопа 18O беше установено, че по време на хидролиза кислороден атом от водна молекула се прехвърля в оцетна киселина, а не в етанол

Радиоизотопите се използват широко като белязани атоми в биологичните изследвания. За да се проследят метаболитните пътища * в живите системи, се използват радиоизотопи въглерод-14, тритий, фосфор-32 и сяра-35. Например, усвояването на фосфор от растенията от почвата, третирана с торове, може да се наблюдава с помощта на торове, които съдържат примес на фосфор-32.

Лъчетерапия. Йонизиращото лъчение може да унищожи живите тъкани.Тъканта на злокачествения тумор е по-чувствителна към радиация от здравата тъкан. Това дава възможност за лечение на рак с помощта на y-лъчи, излъчвани от източник, който използва радиоактивния изотоп кобалт-60. Лъчението е насочено към областта на тялото на пациента, засегната от тумора; Сеансът на лечение продължава няколко минути и се повтаря ежедневно в продължение на 2-6 седмици. По време на сесията всички останали части от тялото на пациента трябва да бъдат внимателно покрити с непропусклив за радиация материал, за да се предотврати разрушаването на здравата тъкан.

Определяне на възрастта на проби с помощта на радиовъглерод. Малка част от въглеродния диоксид, който е в атмосферата, съдържа радиоактивния изотоп "bC. Растенията абсорбират този изотоп по време на фотосинтезата. Следователно тъканите на всички

* Метаболизмът е съвкупността от всички химични реакции, протичащи в клетките на живите организми. В резултат на метаболитни реакции хранителните вещества се превръщат в полезна енергия или в клетъчни компоненти. Метаболитните реакции обикновено протичат в няколко прости стъпки - етапи. Последователността на всички етапи на метаболитната реакция се нарича метаболитен път (механизъм).

Радиоизотопите се използват за наблюдение на механизмите за отлагане на седименти в устия, пристанища и докове.

Използване на радиоизотопи за получаване на фотографско изображение на горивна камера на реактивен двигател в тестовото съоръжение за неповреда на лондонското летище Хийтроу. (На плакатите пише: Радиация. Стойте настрана.) Радиоизотопите се използват широко в промишлеността за неувреждащи тестове.

Живите тъкани имат постоянно ниво на радиоактивност, тъй като намаляването му поради радиоактивно разпадане се компенсира от постоянния приток на радиоактивен въглерод от атмосферата. Въпреки това, веднага щом настъпи смъртта на растение или животно, потокът от радиовъглерод в тъканите му спира. Това води до постепенно намаляване на нивото на радиоактивност в мъртвата тъкан.

Радиовъглеродното датиране разкри, че пробите от дървени въглища от Стоунхендж са на около 4000 години.

Радиовъглеродният метод на геохронологията е разработен през 1946 г. от U.F. Либи, който получи Нобелова награда за химия за него през 1960 г. Този метод сега се използва широко от археолози, антрополози и геолози за датиране на проби на възраст до 35 000 години. Точността на този метод е приблизително 300 години. Най-добри резултати се получават при определяне на възрастта на вълна, семена, черупки и кости. За да се определи възрастта на дадена проба, активността на p-лъчението (брой разпади за минута) се измерва на 1 g въглерод, съдържащ се в нея. Това ви позволява да определите възрастта на пробата, като използвате кривата на радиоактивно разпадане на изотопа 14C.

На колко години са Земята и Луната?

Много скали на Земята и Луната съдържат радиоизотопи с период на полуразпад от порядъка на 10-9 -10-10 години. Чрез измерване и сравняване на относителното изобилие на тези радиоизотопи с относителното изобилие на техните разпадни продукти в проби от такива скали може да се определи тяхната възраст. Трите най-важни метода на геохронологията се основават на определяне на относителното изобилие на K изотопи (период на полуразпад 1,4-109 години). „Rb (период на полуразпад 6 1O10 години) и 2I29U (период на полуразпад 4,50-109 години).

Метод за датиране с калий и аргон. Минерали като слюда и някои фелдшпати съдържат малки количества от радиоизотоп калий-40. Той се разпада чрез улавяне на електрони и превръщане в аргон-40:

Възрастта на пробата се определя въз основа на изчисления, които използват данни за относителното съдържание на калий-40 в пробата в сравнение с аргон-40.

Метод за датиране на рубидий и стронций. Някои от най-старите скали на Земята, като гранити от западния бряг на Гренландия, съдържат рубидий. Приблизително една трета от всички рубидиеви атоми са радиоактивен рубидий-87. Този радиоизотоп се разпада до стабилния изотоп стронций-87. Изчисленията, базирани на използването на данни за относителното съдържание на изотопи на рубидий и стронций в проби, позволяват да се определи възрастта на такива скали.

Метод за датиране на уран и олово. Изотопите на урана се разпадат на изотопи на оловото. Възрастта на минерали като апатит, които съдържат уранови примеси, може да се определи чрез сравняване на съдържанието на определени изотопи на уран и олово в техните проби.

И трите описани метода са използвани за датиране на земни скали. Получените данни показват, че възрастта на Земята е 4,6-109 години. Тези методи са използвани и за определяне на възрастта на лунни скали, донесени на Земята от космически мисии. Възрастта на тези породи варира от 3,2 до 4,2 *10 9 години.

ядрен разпад и ядрен синтез

Вече споменахме, че експерименталните стойности на изотопните маси се оказват по-малки от стойностите, изчислени като сума от масите на всички елементарни частици, включени в ядрото. Разликата между изчислената и експерименталната атомна маса се нарича дефект на масата. Дефектът на масата съответства на енергията, необходима за преодоляване на силите на отблъскване между частици с еднакъв заряд в атомното ядро и свързването им в едно ядро; поради тази причина се нарича свързваща енергия. Енергията на свързване може да се изчисли чрез дефекта на масата, като се използва уравнението на Айнщайн

където E е енергия, m е маса и c е скоростта на светлината.

Енергията на свързване обикновено се изразява в мегаелектронволти (1 MeV = 106 eV) на субядрена частица (нуклон). Електрон волт е енергията, която частица с единичен елементарен заряд (равен по абсолютна стойност на заряда на електрона) получава или губи, когато се движи между точки с разлика в електрическия потенциал от 1 V (1 MeV = 9,6 * 10 10 J /mol).

Например, енергията на свързване на нуклон в ядро на хелий е приблизително 7 MeV, а в ядро на хлор-35 е 8,5 MeV.

Колкото по-висока е енергията на свързване на нуклон, толкова по-голяма е стабилността на ядрото. На фиг. Фигура 1.33 показва зависимостта на енергията на свързване от масовия брой на елементите. Трябва да се отбележи, че елементите с масово число близо до 60 са най-стабилни. Тези елементи включват 56Fe, 59Co, 59Ni и 64Cu. Елементите с по-ниски масови числа могат, поне от теоретична гледна точка, да увеличат своята стабилност в резултат на увеличаване на масовото си число. На практика обаче изглежда възможно да се увеличат масовите числа само на най-леките елементи, като водорода. (Хелият има аномално висока стабилност; енергията на свързване на нуклоните в хелиевото ядро не отговаря на кривата, показана на фиг. 1.33.) Масовият брой на такива елементи се увеличава в процес, наречен ядрен синтез (виж по-долу).

Изотопите са разновидности на всеки химичен елемент, които имат различно атомно тегло. Различните изотопи на всеки химичен елемент имат еднакъв брой протони в ядрото и еднакъв брой електрони на обвивките на атома, имат еднакъв атомен номер и заемат определени места в таблицата на Д. И. Менделеев, характерни за даден химичен елемент.

Разликата в атомното тегло на изотопите се обяснява с факта, че ядрата на техните атоми съдържат различен брой неутрони.

Радиоактивни изотопи- изотопи на всеки елемент от периодичната система на Д. И. Менделеев, които имат нестабилни ядра и преминават в стабилно състояние чрез радиоактивен разпад, придружен от радиация (виж). За елементи с атомни номера, по-големи от 82, всички изотопи са радиоактивни и се разпадат чрез алфа или бета разпад. Това са така наречените естествени радиоактивни изотопи, които обикновено се срещат в природата. Атомите, образувани по време на разпадането на тези елементи, ако имат атомен номер над 82, на свой ред претърпяват радиоактивен разпад, продуктите от който също могат да бъдат радиоактивни. Оказва се, че това е последователна верига или така нареченото семейство от радиоактивни изотопи.

Има три известни естествени радиоактивни семейства, наречени след първия елемент от сериите семейства и актинуран (или актиний). Семейството на урана включва (вижте) и (вижте). Последният елемент от всяка серия се трансформира в резултат на разпадане в един от стабилните изотопи с пореден номер 82. В допълнение към тези семейства са известни някои естествени радиоактивни изотопи на елементи с пореден номер под 82. Това са калий-40 и някои други. От тях калий-40 е важен, тъй като се намира във всеки жив организъм.

Радиоактивните изотопи на всички химични елементи могат да бъдат получени по изкуствен път. Това са изкуствено създадени радиоактивни изотопи. Има няколко начина да ги получите. Радиоактивните изотопи на елементи като , йод, бром и други, заемащи средни места в периодичната таблица, са продукти от деленето на ядрото на урана. От смес от такива продукти, получени в ядрен реактор (виж), те се изолират с помощта на радиохимични и други методи. Радиоактивни изотопи на почти всички елементи могат да бъдат получени в ускорител на частици (qv) чрез бомбардиране на определени стабилни атоми с протони или дейтрони.

Общ метод за производство на радиоактивни изотопи от стабилни изотопи на същия елемент е чрез облъчването им с неутрони в ядрен реактор. Методът се основава на така наречената реакция на улавяне на радиация. Ако дадено вещество се облъчи с неутрони, последното, без да има заряд, може свободно да се приближи до ядрото на атома и, така да се каже, да се „залепи“ за него, образувайки ново ядро от същия елемент, но с един допълнителен неутрон. В този случай определено количество енергия се освобождава във формата (виж), поради което процесът се нарича улавяне на радиация. Ядрата с излишък от неутрони са нестабилни, така че полученият изотоп е радиоактивен. С редки изключения по този начин могат да се получат радиоактивни изотопи на всеки елемент.

Когато един изотоп се разпадне, може да се образува изотоп, който също е радиоактивен. Например стронций-90 се превръща в -90, барий-140 в лантан-140 и т.н.

Изкуствено са получени непознати в природата трансуранови елементи със сериен номер над 92 (нептуний, америций, кюрий и др.), чиито изотопи са радиоактивни. Един от тях дава началото на друго радиоактивно семейство - семейството на нептуний.

По време на работа на реакторите и ускорителите се образуват радиоактивни изотопи в материалите и частите на тези инсталации и оборудването около тях. Тази "предизвикана активност", която продължава повече или по-малко дълго време след като инсталациите са спрели да работят, представлява нежелан източник на радиация. Индуцираната активност възниква и в жив организъм, изложен на неутрони, например по време на авария или атомна експлозия.

Активността на радиоактивните изотопи се измерва в единици кюри (виж "") или нейни производни - миликюри и микрокюри.

Количеството на радиоактивните изотопи се открива и измерва чрез тяхното излъчване, като се използва обичайният метод за измерване на радиоактивността (виж Дозиметрия, йонизиращо лъчение). Тези методи позволяват да се измери активността от порядъка на стотни и хилядни от микрокюри, което съответства на тегловно количество на изотопа, по-малко от милиардни от милиграма. От това става ясно, че незначително примесване на радиоактивни изотопи на който и да е елемент към неговите стабилни атоми прави възможно лесното откриване на този елемент. Така неговите атоми стават белязани атоми. Техният белег е радиацията.

По химични и физикохимични свойства радиоактивните изотопи практически не се различават от природните елементи; смесването им с което и да е вещество не променя поведението му в живия организъм.

Възможно е да се заменят стабилни изотопи в различни химични съединения с такива белязани атоми. Свойствата на последните няма да се променят в резултат на това и ако бъдат въведени в тялото, те ще се държат като обикновени, немаркирани вещества. Въпреки това, благодарение на радиацията, е лесно да се открие тяхното присъствие в кръвта, тъканите, клетките и т.н. Радиоактивните изотопи в тези вещества служат като индикатори или индикатори за разпределението и съдбата на веществата, въведени в тялото. Ето защо те се наричат "радиоактивни маркери". Много неорганични и органични съединения, белязани с различни радиоактивни изотопи, са синтезирани за (виж) и за различни експериментални изследвания.

За лъчева терапия се използват много радиоактивни изотопи (йод-131, фосфор-32, -198 и др.) (виж).

Изкуствените радиоактивни изотопи (кобалт-60, цезий-137 и някои други, които са гама излъчватели) напълно заменят радия, който преди това е бил използван като източник на радиация (виж) за медицински и технически цели. Вижте също статии за имена на елементи.

· Изотопи· Изобари · Период на полуразпад · Масово число · Верижна ядрена реакция

Терминология

История на откриването на изотопите

Първото доказателство, че вещества с еднакво химично поведение могат да имат различни физични свойства, беше получено чрез изучаване на радиоактивните трансформации на атоми на тежки елементи. През 1906-07 г. се оказва, че продуктът на радиоактивното разпадане на урана - йоний и продуктът на радиоактивно разпадане на торий - радиоторий, имат същите химични свойства като тория, но се различават от него по атомна маса и характеристики на радиоактивно разпадане. По-късно беше открито, че и трите продукта имат идентични оптични и рентгенови спектри. Такива вещества, еднакви по химични свойства, но различни по масата на атомите и някои физични свойства, по предложение на английския учен Ф. Соди, започнаха да се наричат изотопи.

Изотопи в природата

Смята се, че изотопният състав на елементите на Земята е еднакъв във всички материали. Някои физически процеси в природата водят до нарушаване на изотопния състав на елементите (естествени фракциониранеизотопи, характерни за леките елементи, както и изотопни измествания по време на разпадането на естествени дългоживеещи изотопи). Постепенното натрупване на ядра в минералите - продуктите на разпадане на някои дългоживеещи нуклиди - се използва в ядрената геохронология.

Използване на изотопи от човека

В технологичните дейности хората са се научили да променят изотопния състав на елементите, за да получат специфични свойства на материалите. Например 235 U е способен на верижна реакция на делене от топлинни неутрони и може да се използва като гориво за ядрени реактори или ядрени оръжия. Природният уран обаче съдържа само 0,72% от този нуклид, докато верижна реакция е практически осъществима само при съдържание на 235U от поне 3%. Поради сходството на физичните и химичните свойства на изотопите на тежките елементи, процедурата за изотопно обогатяване на урана е изключително сложна технологична задача, която е достъпна само за дузина страни в света. Изотопните маркери се използват в много клонове на науката и технологиите (например в радиоимуноанализа).

Вижте също

Изотопна геохимия

Нестабилен (по-малко от ден): 8 C: въглерод-8, 9 C: въглерод-9, 10 C: въглерод-10, 11 C: въглерод-11

Стабилен: 12 С: Въглерод-12, 13 С: Въглерод-13

10-10 000 години: 14 С: Въглерод-14

Нестабилен (по-малко от ден): 15 C: Въглерод-15, 16 C: Въглерод-16, 17 C: Въглерод-17, 18 C: Въглерод-18, 19 C: Въглерод-19, 20 C: Въглерод-20, 21 C: Въглерод-21, 22 С: Въглерод-22

Изотопи

ИЗОТОПИ-с; мн.(единица изотоп, -а; м.). [от гръцки isos - равен и topos - място] Специалист.Разновидности на един и същи химичен елемент, различаващи се по масата на атомите. Радиоактивни изотопи. Изотопи на урана.

◁ Изотопно, о, о. I. индикатор.

изотопи

История на изследванията
Първите експериментални данни за съществуването на изотопи са получени през 1906-10 г. при изучаване на свойствата на радиоактивните трансформации на атоми на тежки елементи. През 1906-07г. Беше открито, че продуктът на радиоактивното разпадане на урана, йоний, и продуктът на радиоактивното разпадане на торий, радиоторий, имат същите химични свойства като тория, но се различават от последния по атомна маса и характеристики на радиоактивен разпад. Нещо повече: и трите елемента имат еднакви оптични и рентгенови спектри. По предложение на английския учен Ф. Соди (см.СОДИ Фредерик), такива вещества започват да се наричат изотопи.
След като бяха открити изотопи в тежките радиоактивни елементи, започна търсенето на изотопи в стабилните елементи. Независимо потвърждение за съществуването на стабилни изотопи на химичните елементи е получено в експериментите на J. J. Thomson (см.ТОМСЪН Джоузеф Джон)и Ф. Астън (см. ASTON Франсис Уилям). Томсън открива стабилни изотопи на неона през 1913 г. Астън, който провежда изследвания с помощта на проектиран от него инструмент, наречен масспектрограф (или масспектрометър), използвайки метода на масспектрометрията (см.МАСОСПЕКТРОМЕТРИЯ), доказа, че много други стабилни химични елементи имат изотопи. През 1919 г. той получава доказателства за съществуването на два изотопа 20 Ne и 22 Ne, чието относително изобилие (изобилие) в природата е приблизително 91% и 9%. Впоследствие е открит изотопът 21 Ne с изобилие от 0,26%, изотопи на хлор, живак и редица други елементи.
Масспектрометър с малко по-различен дизайн е създаден през същите години от A. J. Dempster (см.ДЕМПСЪР Артър Джефри). В резултат на последващото използване и усъвършенстване на масспектрометрите, чрез усилията на много изследователи беше съставена почти пълна таблица с изотопни състави. През 1932 г. е открит неутрон – частица без заряд, с маса, близка до масата на ядрото на водороден атом – протон и е създаден протонно-неутронен модел на ядрото. В резултат на това науката установи окончателното определение на понятието изотопи: изотопите са вещества, чиито атомни ядра се състоят от еднакъв брой протони и се различават само по броя на неутроните в ядрото. Около 1940 г. е извършен изотопен анализ за всички известни по това време химични елементи.
По време на изследването на радиоактивността са открити около 40 естествени радиоактивни вещества. Те бяха групирани в радиоактивни семейства, чиито предци са изотопи на торий и уран. Естествените включват всички стабилни разновидности на атомите (около 280 от тях) и всички естествено радиоактивни, които са част от радиоактивни семейства (46 от тях). Всички останали изотопи се получават в резултат на ядрени реакции.
За първи път през 1934 г. И. Кюри (см.ЖОЛИО-КЮРИ Ирен)и Ф. Жолио-Кюри (см.ЖОЛИО-КЮРИ Фредерик)изкуствено получени радиоактивни изотопи на азот (13 N), силиций (28 Si) и фосфор (30 P), които липсват в природата. С тези експерименти те демонстрираха възможността за синтезиране на нови радиоактивни нуклиди. Сред известните в момента изкуствени радиоизотопи повече от 150 принадлежат към трансурановите елементи (см. TRANSURAN ELEMENTS), не се среща на Земята. Теоретично се предполага, че броят на способните да съществуват разновидности на изотопите може да достигне около 6000.

енциклопедичен речник. 2009 .

разделяне на изотопи
изотермичен процес

Вижте какво са „изотопите“ в други речници:

ИЗОТОПИ Съвременна енциклопедия

Изотопи- (от iso... и гръцки topos място), разновидности на химични елементи, в които ядрата на атомите (нуклидите) се различават по броя на неутроните, но съдържат същия брой протони и следователно заемат едно и също място в периодичната таблица на химикали... Илюстрован енциклопедичен речник

ИЗОТОПИ- (от изо... и гръцки topos място) разновидности на химични елементи, в които атомните ядра се различават по броя на неутроните, но съдържат еднакъв брой протони и следователно заемат едно и също място в периодичната таблица на елементите. Разграничете... ... Голям енциклопедичен речник

ИЗОТОПИ- ИЗОТОПИ, хим. елементи, разположени в една и съща клетка на периодичната таблица и следователно имащи същия атомен номер или пореден номер. В този случай йоните не трябва, най-общо казано, да имат еднакво атомно тегло. Различни…… Голяма медицинска енциклопедия

ИЗОТОПИ- разновидности на този химикал. елементи, които се различават по масата на своите ядра. Притежавайки еднакви заряди на ядрата Z, но различни по броя на неутроните, електроните имат една и съща структура на електронни обвивки, т.е. много близък химикал. St. Va, и заемат същото... ... Физическа енциклопедия

изотопи- атоми на същия химикал. елемент, чиито ядра съдържат същия брой протони, но различен брой неутрони; имат различни атомни маси, имат един и същ химикал. свойства, но се различават по своите физически свойства. свойства, по-специално... Речник по микробиология

ИЗОТОПИ- химични атоми елементи, които имат различни масови числа, но имат еднакъв заряд на атомните ядра и следователно заемат едно и също място в периодичната таблица на Менделеев. Атоми на различни изотопи на едно и също химично вещество. елементите се различават по брой... ... Геоложка енциклопедия

Изотопи- Изотопите са нуклиди с еднакъв атомен номер, но различни атомни маси (например уран 235 и уран 238). Термини за ядрена енергия. Концерн "Росенергоатом", 2010 г. Термини за ядрена енергия

ИЗОТОПИ- (от iso... и гръцки topos място), елементи с еднакъв атомен номер, но с различна атомна маса. Повечето радиоактивни изотопи, важни за екологията, имат енергия от 0,1 до 5 MeV (колкото по-висока е енергията на радиоактивните изотопи, толкова повече ... Екологичен речник

изотопи- Нуклиди, които имат еднакъв атомен номер, но различни атомни маси (например уран 235 и уран 238). Теми ядрена енергия като цяло EN изотопи ... Ръководство за технически преводач

ИЗОТОПИ- разновидности на атоми на даден химикал. елемент, чиито ядра съдържат същия брой протони, но различен брой неутрони. I. имат различни атомни (виж) и еднакъв брой електрони в атомната обвивка, което определя тяхната много близка физическа. химия....... Голяма политехническа енциклопедия

Мишена:да формират знания за атома, способността да определят големината на ядрения заряд, броя на електроните, протоните и неутроните, да дадат понятието „изотопи“, въз основа на което да изяснят понятието „химичен елемент“
Изисквания към нивото на подготовка на студентите:
Зная:
-наименование и характеристики (заряд, маса) на елементарните частици на атома
-състояние на елементарните частици в атома
-какви характеристики на атома зависят от броя на протоните и неутроните
-какво се случва с един атом, ако промените броя на неутроните и протоните
-Какво са изотопи и нуклиди
- защо относителната атомна маса няма цяло число?
- защо свойствата на изотопите на водорода са различни за разлика от изотопите на други елементи
-съвременна дефиниция на понятието "химичен елемент"
Ключови термини:
Химичен елементе колекция от атоми с еднакви ядрени заряди
Изотопи-разновидности на атоми на химичен елемент с еднакъв ядрен заряд, но различни масови числа
Нуклиди- набор от атоми с определени стойности на ядрен заряд Z (броят на протоните в ядрата) и масовото число A (сумата от броя на протоните и неутроните в ядрата)
Изотопно обозначение: вляво от символа на елемента посочете масовото число (отгоре) и атомния номер на елемента (отдолу)

Защо изотопите имат различни маси?Изотопите имат различни маси поради различния брой неутрони в техните ядра.
В природата химичните елементи съществуват под формата на смеси от изотопи.
Изотопният състав на същия химичен елемент се изразява в атомни фракции, които показват каква част е броят на атомите на даден изотоп от общия брой атоми на всички изотопи на даден елемент, взети за единица или 100%
Домашна работа: параграф 7, упражнение 3

Електрони. Структурата на електронните обвивки на атомите на химичните елементи.
Мишена:формират представа за електронната обвивка на атома и енергийните нива.
Разгледайте електронната структура на елементите от първите три периода.
Научете се да съставяте електронни формули на атоми. идентифицират елементите по техните електронни формули, определят състава на атома.
По време на часовете:
1) Организационен момент
2) Проверка на домашните
3) Анкета, повторение на предишната тема
1. Назовете елементарните частици, които образуват атом, характеризирайте техния заряд и маса, напишете обозначенията на частиците
2. Какви елементарни частици образуват ядрото на атома? Какъв е ядреният заряд? От какво зависи?
3. Броят на електроните в натриев атом е равен на:
а) 23
б) 12
в) 34
г) 11
4) Атомите на кой химичен елемент съдържат 5 протона, 6 неутрона, 5 електрона?
а) въглерод
б) натрий
в) бор
г) неон
4) Нова тема:
Електроните в атомите са подредени в определени слоеве - обвивки - и в определен ред. Електронните слоеве се образуват в електронната обвивка на атома. Те се наричат енергийни нива. Максималният брой електрони, които могат да бъдат на определено енергийно ниво, се определя по формулата:
N=2n^2
Където N е максималният брой електрони на ниво.
n-номер на енергийно ниво.
Установено е, че първата обвивка съдържа не повече от два електрона, втората - не повече от осем, третата - не повече от 18, а четвъртата - не повече от -32. Броят на електроните във външното енергийно ниво на електронната обвивка на атома е равен на номера на групата за химичните елементи от основните подгрупи.
Електронът се движи по орбитала и няма траектория.
Пространството около ядрото, където е най-вероятно да се намери даден електрон, се нарича орбитала на електрона или електронен облак.
Орбиталите могат да имат различни форми и техният брой съответства на номера на нивото, но не надвишава четири. Първото енергийно ниво има едно подниво (s), второто има две (s.p), третото има три (s,p,d) и т.н. Електроните от различни поднива на едно и също ниво имат различна форма на електронния облак: сферична (s), дъмбеловидна (p) и по-сложна конфигурация. Учените се съгласиха да нарекат сферичната атомна орбитала s-хабитат. Тя е най-стабилна и се намира доста близо до ядрото.
Колкото по-голяма е енергията на електрона в атома, толкова по-бързо се върти, толкова повече се удължава неговата зона на пребиваване и накрая се превръща в p-орбитала с форма на дъмбел
Консолидиране на нов материал:
1) Начертайте структурата на атомите на следните елементи:
а) азот
б) фосфор
в) магнезий
2) Сравнете структурата на атомите
а) бор и флуор
б) кислород и сяра
Домашна работа: параграф 8, упражнение 1,2

Периодична таблица на химичните елементи и строеж на атомите.
Периодичен закон на химичните елементи (съвременна формулировка):Свойствата на химичните елементи, както и образуваните от тях прости и сложни вещества, периодично зависят от стойността на заряда на атомните ядра.
Периодичната система е графичен израз на периодичния закон.
Естествената серия от химични елементи е поредица от химични елементи, изградена според нарастващия брой протони в ядрата на техните атоми или, което е същото, според нарастващите заряди на ядрата на тези атоми. Атомният номер на елемент от тази серия е равен на броя на протоните в ядрото на всеки атом от този елемент.
Таблица на химичните елементи се конструира чрез „разрязване на естествената серия от химични елементи на периоди (хоризонтални редове на таблицата) и комбиниране в групи (вертикални колони на таблицата) елементи с подобни електронни атомни структури.
В зависимост от метода на комбиниране на елементите в групи таблицата може да бъде дългопериодична (елементи с еднакъв брой и вид валентни електрони се събират в групи) и краткопериодични (елементи с еднакъв брой валентни електрони се събират в групи )
Групите на краткопериодичната таблица са разделени на подгрупи (главни и второстепенни), съвпадащи с групите на дългопериодичната таблица.
Всички атоми на елементи от един и същи период имат еднакъв брой електронни слоеве, равен на номера на периода.
Броят на елементите е в диапазона: 2,8,8,18,18,32,32 Повечето от елементите на осмия период са получени изкуствено, последните елементи от този период все още не са синтезирани. Всички периоди с изключение на първия започват с елемент, образуващ алкален метал (Li, Na, K и т.н.), и завършват с елемент, образуващ благороден газ (He, Ne, Ar, Kr и т.н.)
В краткопериодичната таблица има осем групи, всяка от които е разделена на две подгрупи (главна и второстепенна), в дългопериодичната таблица има шестнадесет групи, които са номерирани с римски цифри с буквите A и B

Характеристиките на химичните елементи естествено се променят в групи и периоди.
На периоди (с нарастващ сериен номер)
-увеличава ядрения заряд
-увеличава се броят на външните електрони
-радиусът на атомите намалява
-силата на връзката между електроните и ядрото се увеличава (йонизационна енергия)
- увеличава се електроотрицателността
-подобряват се окислителните свойства на простите вещества („неметалност“)
-редукционните свойства на простите вещества отслабват ("металност")

Основният характер на хидроксидите и съответните оксиди е отслабен
-повишава се киселинният характер на хидроксидите и съответните оксиди
В групи (с нарастващ сериен номер)
-увеличава ядрения заряд
-радиусът на атомите се увеличава
-здравината на връзката между електроните и ядрото намалява
- електроотрицателността намалява
- отслабват окислителните свойства на простите вещества
-засилват се редуциращите свойства на простите вещества
-основният характер на хидроксидите и съответните оксиди се увеличава
- отслабва киселинния характер на хидроксидите и съответните оксиди
-стабилността на водородните съединения намалява
Домашна работа: параграф 8,9
контрола 3,4,5 ст. 53

Йонна връзка
Мишена:формират концепция за химични връзки, като използват примера на йонна връзка. Да се постигне разбиране за образуването на йонните връзки като краен случай на полярните. Да се формира представа за единната природа на химичните връзки в съединенията и за йоните като заредени частици, между които възниква връзка.
Йонната връзка е химическа връзка, образувана поради електростатично взаимодействие между йони със заряди с противоположен знак.
Йонната връзка се образува в резултат на пълното прехвърляне на един или повече електрони от един атом към друг. Този тип връзка е възможен само между атоми на елементи, чиято електроотрицателност се различава значително. В този случай един електрон преминава от атом с по-ниска електроотрицателност към атом с по-висока електроотрицателност. Този тип химична връзка се образува между метални и неметални атоми.
Например, елементи от първа и втора група от основните подгрупи на периодичната система (метали) се комбинират директно с елементи от шеста и седма група от основните подгрупи на периодичната система (неметали)

Метален атом, отдавайки външни електрони, се превръща в положителни йони:

HM^0+(8-n)e--àHM^(8-n)-