§ 21. Будова атома

Чи має атом заряд?

Який заряд електрона?

Для того, щоб зрозуміти, в чому причина електричних явищ, в тому числі й електризації, необхідно розглянути будову речовини. Ви саме так і робили, вивчаючи теплові явища: спочатку спостерігали їх, а потім пояснювали, використовуючи знання про будову речовини. Однак для пояснення електричних явищ знань про те, що речовина складається з молекул і атомів, недостатньо. Адже атом - частинка нейтральна, а електрон, який входить до складу атома, заряджений негативно. Виникає питання: яку будову має атом, чому він нейтральний, хоча в його склад входить негативно заряджена частинка - електрон?

Великий внесок у вивчення будови атома здійснив англійський фізик Ернест Резерфорд (1871 -1937).

На підставі результатів проведених дослідів Резерфорд зробив висновок про те, що всередині будь-якого атома є позитивно заряджена центральна частина — атомне ядро. Крім того, до складу будь-якого атома входить певне число електронів, які рухаються навколо ядра по орбітах. Запропонована Резерфордом модель будови атома дуже схожа на Сонячну систему: в її центрі знаходиться Сонце, навколо якого обертаються планети. За допомогою подібної моделі, яку названо планетарною, можна пояснити лише найпростіші явища. Насправді будова атома набагато складніша.

Оскільки атом — частинка нейтральна, сума всіх негативних зарядів електронів дорівнює позитивному заряду ядра.

Ядро будь-якого атома — теж утворення складне. Воно складається з позитивно заряджених частинок — протонів і нейтральних — нейтронів. Заряд протона дорівнює за модулем заряду електрона.

Отже, число протонів в атомі дорівнює числу електронів у ньому.

На рисунку 52 представлені моделі атомів гідрогену, гелію і літію. Електрон на рисунку позначається за допомогою значка «—», протон — значком «+», а електрично нейтральний нейтрон не має в центрі ніякого значка.

Кількість протонів і нейтронів, а отже, і електронів у атомів різних речовин різна і може бути досить великою. Так. в атомі оксигену — 8 електронів, а навколо ядра урану рухається 92 електрони.

Основна маса будь-якого атома зосереджена в ядрі, оскільки електрон — дуже легка частинка в порівнянні з протоном і нейтроном (їхні маси майже однакові). Так, маса електрона в 1840 разів менша за масу протона.

Якщо будь-яким способом видалити з атома (рис. 53. а) один або кілька електронів (рис. 53, 6). то у атома виявиться надлишок позитивного заряду. Отриману частинку називають позитивним іоном. Якщо

атом приєднає надлишкові електрони (рис. 53, в), то вийде негативний іон. Пам’ятайте, що рисунки показують лише моделі реальних атомів і іонів.

Запитання для самоперевірки

1. Яка будова атома?

Q. Які частинки входять до складу ядра атома?

3.    Порівняйте три частинки: електрон, протон і нейтрон. Що у них спільного, чим вони відрізняються?

4.    Використовуючи рисунок 52, розкажіть, яка будова атомів гідрогену, гелію і літію.

5.    Як утворюються позитивні і негативні іони?

6.    Як ви думаєте, чому, зображуючи на рисунку будову атомів (або іонів), говорять про те, що це лише моделі, а не реальні частинки?

Завдання 21

1. В ядрі атома нітрогену міститься 14 частинок, 7 з них - нейтрони. Скільки протонів і електронів в атомі нітрогену?

Q. Чим відрізняються один від одного ядра різних хімічних елементів? Виберіть правильну відповідь.

1)    Кількістю електронів.

2)    Кількістю протонів в ядрі.

3)    Кількістю нейтронів в ядрі.

4)    Кількістю нейтронів і протонів.

3.    Як ви думаєте, чи можна було назвати заряд електрона позитивним, а заряд протона - негативним? Свою відповідь поясніть.

4.    Якщо тілу, зарядженому позитивно, надати такий самий за модулем негативний заряд, то тіло виявиться електрично нейтральним. Чи можемо ми стверджувати, що заряди в цьому тілі зникли? Відповідь обґрунтуйте.

5.    Атом хлору приєднав один електрон. Як називають отриману частинку? Який її заряд?

Робота з комп’ютером

Вивчіть матеріал уроку і виконайте запропоновані в електронному додатку завдання.

Це матеріал з Підручника Фізика 8 Клас Пістун