10 жаратылыстану-математика бағытындағы 10-сыныбына арналған оқулық 1-бөлім

І тарау


АТОМ ҚҰРЫЛЫСЫ
I

тарау

АТОМ ҚҰРЫЛЫСЫ

		§ 1. АТОМ — КҮРДЕЛІ БӨЛШЕК
	Бүгінгі сабақта:		“Атом” грекше бөлінбейтін дегенді білдіреді.
	• нуклондардың физика­­		Шамамен XIX ғасырдың соңына дейін атом
	лық мәнін түсінетін бо­		бөлінбейтін бөлшек деп саналып келді. Бірақ
	ламыз­;	физикалық	1897 жылы ағылшын физигі Д. Томсонның
	• нуклидтердің­
	мәнін түсінетін боламыз		электронды ашуы, француз ғалымы А. Бек­
			керельдің­ радиоактивтілік құбылысын ашуы
			атом құрамының күрделілігін және олар­
	Тірек ұғымдар
			дың өзара бірі-біріне айналу мүмкіндігін
	• Нуклондар		көрсе­­тетін маңызды дәйектемелер болды.
	• Нуклидтер		1911 жылы ағылшын ғалымы Э. Резерфорд
	• Изотоптар		атом құрылысының ядролық моделін ұсынды.
	• Изобаралар		Бұл модельге сәйкес атом оң зарядты ядродан
			және электрондардан тұрады. Атомның
	• Изотондар
			массасы оның ядросына шоғырланған­	. Ядро-

ны айнала қозғалатын электрондар­ атомның электрондық қауызын құрайды. Сонымен қатар кейінірек протон­ мен нейтрон сияқты эле-ментар бөлшектердің бар екені де дәлелденді.

						Атом ядросын құрайтын протондар мен
						нейтрондар бірге нуклондар деп аталады,
1	^1p		1			яғни ядроны құрайтын бөлшектер (латынның
				n		“nucleus” — “ядро” деген сөзінен шыққан).
1 ^0	n ^1		0
	1n				1p	Атом ядросы — өзара ядролық күштермен
1^p	1 ^0	1			1	байланысқан нуклондардан тұратын күрделі
1	1^p	0^n			1p	бөлшек (1-сурет).
0^n	1n		1		1	Демек, атом — ядро мен электрондар
1	0					қабатынан тұратын күрделі бөлшек. Атом
0^n 1p 0^n
	1					құрамындағы бөлшектердің си­пат­тамасы­
	нуклон					1-кестеде берілген­.
						Атомның мөлшері бар болғаны 10–8 cм, ал
1^p					0n	ядроның мөлшері 10–13 cм, яғни атом ядросы
1					1	атомнан шамамен жүз мың еседей кіші деуге
протон						болады (2-сурет). Бұл салыстырмалы түрде —
			нейтрон			оқушы дәптерінің­	бір парағының қалыңды­­
1-сурет. Ядроның құрамы						ғына жүз мыңдаған атом сыяды деуге болады.

6

Электрон 10–16 см

		Кварк 10–16 см
	Нуклон 10–12 см
Атом 10–8 см		Протон 10–13 см
		(нейтрон)
	2-сурет. Бөлшектердің өлшемдері
				1-кесте
Атом құрамындағы бөлшектердің сипаттамалары
Сипаттамасы	Электрон	Протон		Нейтрон
Ашылған жылы	1897	1919		1932
Алғаш ашқан	Джозеф Джон	Эрнест Резерфорд		Джеймс Чедвик
ғалым	Томсон
Таңбасы (Символ)	ē	p^+		no
Массаcы, таңбала­­	m (ē )	m(p+)		m(no)
нуы мен мәні	9,108 · 10–31 кг	1,673 · 10–27 кг		1,675 · 10–27 кг
Электр заряды	–1,6 · 10–19 Кл = –1ē	+1,6 · 10–19 Кл = +1ē		0
Радиусы	*	≈10–15 м		≈10–15 м

• 
  “–”, “+” және “0” — белгілері бөлшек символдарының­ жоғары оң бөлігінде орналасқан индекстер.
  

• 
  * Электрон өлшемінің аз екені сонша, тіпті физикада ол шаманы өлшеу жөнінде әңгіме жоқ.
  

Элемент атомының ядросындағы нуклондардың саны элементтің (бүтінге дейін дөңгелектенген) салыстырмалы атомдық массасының сан мәніне тең. Мысалы:

• 
  A_r (сутек) = 1,001; яғни 1 нуклон;
  

• 
  A_r (көміртек) = 12,011; бұл 12 нуклон.
  

Сен білесің бе?

Грек тілінен электрон — янтарь, протон бірінші дегенді білдірсе, нейтрон латын тілінен зарядсыз дегенді білдіреді.

Ядродағы нуклондардың жалпы саны массалық сан деп аталып,

• 
  әрпімен белгіленеді. Ядродағы нейтрондар саны N, ал протондар саны Z деп белгіленеді. Бұл сандар өзара байланысты:
  

A=Z+N

7

			Химиялық реакция кезінде атомдар
6p			өздерінің электрондарының белгілі бір
	12	C
			бөлігін жоғалтуы немесе керісінше, қосып
6n	6
			алуы мүмкін. Нәтижесінде бейтарап атом-
			дардан зарядталған бөлшектер — иондар
			түзіледі, бірақ атомдардың химиялық мәні
8p	16	O	өзгермейді. Өйткені элемент атомы электро-
8n	8		нын жоғалтқанымен немесе басқа элемент
			атомының электрондарын қосып алғанымен
			ядро сол элементтің атомына не ионына ай-
			налады. Әртүрлі эле­мент­тердің атомдары
92p			бір-бірінен ядродағы протон және электрон
	238
			сандарымен ғана емес, нейтрондар санымен де
146n	92U
			ерекшеленеді. Олар нуклидтер деп аталады.