Testige oma teadmisi rakendusega 10 küsimust siis aatomi struktuuri kohta. Kontrollige kommentaare pärast tagasisidet, et kustutada oma kahtlused teema kohta.
küsimus 1
Aatom on aine põhiühik ja seda moodustavad subatomilised osakesed eristuvad näiteks massi, elektrilaengu ja asukoha järgi.
Täitke allolev tabel puuduva teabega.
| Osake | Sümbol |
Pasta (ühikus aatommass) |
Lae (ühikus elektrilaeng – c.u.e.) |
Asukoht |
|---|---|---|---|---|
| Prooton | tuum | |||
| Neutron | ei | 0 | ||
| elektron | ja | -1 | elektrosfäär |
Õige vastus:
| Osake | Sümbol |
Pasta (ühikus aatommass) |
Lae (ühikus elektrilaeng – c.u.e.) |
Asukoht |
|---|---|---|---|---|
| Prooton | P | +1 | tuum | |
| Neutron | ei | 0 | tuum | |
| elektron | ja | -1 | elektrosfäär |
Kolm põhiosakest, mis moodustavad aatomeid, on: prootonid (positiivselt laetud), neutronid (neutraalsed osakesed) ja elektronid (negatiivselt laetud).
Tuum on aatomi keskosa, kus asuvad prootonid ja neutronid. Selle piirkonna ümber on elektronid.
O prooton (p) on osake, millel on positiivne laeng (+1), aatommass 1 u ja mis asub aatomituumas.
O elektron (e) on osake, millel on positiivne laeng (-1), aatommass on praktiliselt null ja mis asub elektrosfääris.
O neutron (n) on osake, mille elektrilaeng on null, aatommass on 1 u ja mis asub aatomituumas.
küsimus 2
Kõige levinum keemiline element planeedil Maa on hapnik. Lisaks sellele, et see on õhus ja on elusolendite hingamise jaoks eluliselt tähtis, koosneb see meie ellujäämiseks asendamatust ainest: veest (H2O).
Vaadake järgmist tabelit hapnikuaatomi põhiteabega ja analüüsige järgmisi väiteid.
| Sümbol | O |
| aatomnumber | 8 |
| massiarv | 16 |
| Elektrooniline levitamine | 1s2 2s2 2p4 |
I. Hapniku aatomil on 8 prootonit.
II. Hapnikuaatomil on 7 neutronit.
III. Hapniku aatomil on 7 elektroni.
IV. Hapniku valentskihis on 6 elektroni.
Väited on õiged:
a) I ja II
b) II ja IV
c) I ja IV
d) II ja III
Õige alternatiiv: c) I ja IV.
a) ÕIGE. Keemilise elemendi aatomnumber vastab selle tuumas olevate prootonite arvule. Seetõttu on hapnikuaatomil, kuna sellel on Z = 8, 8 prootonit.
b) VALE. Massiarv on prootonite ja neutronite arvu summa, st A = Z + n. Nagu hapnikuaatomil on 8 prootonit, on ka selle tuumas 8 neutronit.
A = Z + n
16 = 8 + n
16-8 = n
n = 8
c) VALE. Põhioleku aatom on elektriliselt neutraalne. See tähendab, et prootonite arv on võrdne elektronide arvuga. Kuna hapniku aatomarv on 8, tähendab see, et ka selle elektronides on 8 elektroni.
d) ÕIGE. Valentskiht on aatomi elektronide kõige välimine kest. Kuna hapnikul on ainult kaks kihti, on ka välimine kiht kiht 2, mis sisaldab 6 elektroni: 2 elektroni s alamtasandil ja 4 elektroni p alamtasandil.
rohkem teada aatomi struktuur.
küsimus 3
Elektronid on subatomaarsed osakesed, mis tiirlevad ümber aatomituuma täpselt määratletud energiatasemetel.
Naatrium (Na) on keemiline element aatomnumbriga 11 ja selle elektronide jaotus on 1s22s22p63s1.
Seoses elektronide paigutusega naatriumi aatomi elektrosfääris on õige väita, et
a) Ainus kest, mis on täidetud maksimaalse arvu elektronidega, on esimene kest.
b) Naatriumi aatomi elektronid jagunevad kolmel energiatasemel.
c) Elektron, mida kasutatakse keemilise sideme loomiseks teise aatomiga, peab olema asub naatriumi aatomi teises elektronkihis, kuna sellel on kõige rohkem elektrone saadaval.
d) Naatriumi aatomi stabiilsus saavutatakse elektronide vastuvõtmisega, et täita täielikult viimane elektronkiht.
Õige alternatiiv: b) Naatriumi aatomi elektronid jagunevad kolmel energiatasemel.
a) VALE. Elektroonilise jaotuse esimesel ja teisel kihil on maksimaalne võimalik elektronide arv.
elektrooniline kiht |
maksimaalne elektronide arv | Elektronide jaotus |
| K | 2 | 1s2 |
| L | 8 | 2s2 2p6 |
b) ÕIGE. Kokku võib aatom sisaldada kuni 7 energiataset, mida nimetatakse K kuni Q. Kuna sellel on 11 elektroni, täidab naatriumi aatom kolm elektronkihti: K, L ja M.
| Energiatase | elektrooniline kiht | Elektronide jaotus |
| 1º | K | 1s2 |
| 2º | L | 2s2 2p6 |
3º |
M | 3s1 |
c) VALE. Keemilise sideme jaoks kasutatavad elektronid asuvad aatomi välimises kestas. Seetõttu kasutatakse M-kihi s alamtasandil asuvat elektroni teise aatomiga ühenduse loomiseks.
d) VALE. Naatrium on madala elektronegatiivsusega element ja seetõttu kaldub see elektrone annetama, selle asemel, et neid vastu võtta. Seetõttu loob naatriumiaatom stabiilseks muutumiseks ioonset tüüpi keemilise sideme, sest oma elektroni ülekandmisel elektronegatiivsemale aatomile tekib ioon Na.+, mille elektrooniline jaotus on 1s2 2s2 2p6.
rohkem teada elektrooniline levitamine.
küsimus 4
Lämmastikuaatomil on aatomnumber 7. Põhiolekus, kuna aatom on elektriliselt neutraalne, on selle keemilise elemendi elektrosfääris 7 elektroni.
Teades, et lämmastiku elektronjaotus on 1s22s22p3, täitke õigesti elektronide asukoht järgmistel orbitaalidel.
Õige vastus:
Aatomiorbitaalid vastavad piirkondadele, kus elektrone kõige tõenäolisemalt leidub. Igal orbitaalil on maksimaalselt 2 elektroni ja see täitmine toimub elektroonilise jaotusega.
Orbitaalide elektroonilisel jaotusel täidame kõik orbitaalid esialgu samasuunalise elektroniga, mis on suunatud ülespoole. Kui kõik orbitaalid on elektroniga täidetud, saame minna tagasi esimesele orbitaalile ja sisestada ülejäänud elektronid, seekord vastupidises suunas.
Pange tähele, et lämmastiku puhul täideti 2 orbitaali täielikult ja 3 jäid mittetäielike orbitaalidega, kuna neil on paardumata elektronid.
Seda seetõttu, et s alamtasandil on üks orbitaal, mis mahutab maksimaalselt 2 elektroni ja p alamtasandil kolm orbitaali, mida saab täita maksimaalselt 6 elektroniga.
küsimus 5
Kvantarvud on nagu koordinaadid, mille ülesanne on määrata elektronide asukohta aatomi elektronides. Igal elektronil on kindel kvantarvude komplekt.
Seostage kvantarv (1. veerg) õigesti selle kirjeldusega (2. veerg).
(I) Peamine kvantarv
(II) Sekundaarne kvantarv
(III) Magnetiline kvantarv
(IV) Pöörlemiskvantarv
( ) näitab energia alamtaset ehk energia alamtaset, kuhu elektron kuulub.
( ) näitab elektroni pöörlemissuunda orbitaalil.
( ) näitab energiataset, st elektroonilist kesta, milles elektron asub.
( ) näitab orbitaali, kus elektron asub, st piirkonda, kus see kõige tõenäolisemalt energia alamtasemest leiab.
Õige järjestus on järgmine:
a) I, II, III ja IV
b) II, IV, I ja III
c) III, I, IV ja II
d) IV, III, II ja I
Õige alternatiiv: b) II, IV, I ja III.
(II) sekundaarne kvantarv näitab energia alamtase, see tähendab energia alamtaset, kuhu elektron kuulub.
(IV) spin-kvantarv näitab pöörlemise tunne elektron orbitaalis.
(I) peamine kvantarv näitab energia tasest elektrooniline kest, milles elektron asub.
(III) magnetiline kvantarv näitab orbitaal kus elektron asub, st piirkond, kus see kõige tõenäolisemalt leiab energia alamtasemest.
rohkem teada kvantarvud.
küsimus 6
Rauaaatomi kõige energilisema elektroni (Z = 26) peamised kvantarvud "n", sekundaarsed "l" ja magnetilised "m" kvantarvud on vastavalt:
a) 2, 2, -2
b) 3, 1, 2
c) 1, -3, 2
d) 3, 2, -2
Õige alternatiiv: d) 3, 2, -2.
Esimene samm sellele küsimusele vastamiseks on raua aatomi elektrooniline jaotus. Kuna selle aatomnumber on 26, on aatomil 26 prootonit ja järelikult 26 elektroni.
Raua elektrooniline jaotus: 1s22s22p6 3s23p64s23d6
Sellest saame välja tuua järgmised tähelepanekud:
- Võttes arvesse, et selle kõige energilisem elektron on kestas 3, siis n = 3;
- Selle alamtase on d, seega l = 2;
- Alamtasandil d on 5 orbitaali. Elektronide jaotamisel on viimane orbitaalil -2, seega m = -2.
Seetõttu on õige alternatiiv d) 3, 2, -2.
küsimus 7
Subatomiliste osakeste arvu järgi võib keemiliste elementide aatomeid liigitada
Isotoobid: sama keemilise elemendi aatomid ja seetõttu on neil sama aatomnumber (Z).
Isobaarid: erinevate keemiliste elementide aatomid, millel on sama massiarv (A).
Isotoonid: erinevate keemiliste elementide aatomid, millel on sama arv neutroneid (n).
Ülaltoodud teabe põhjal otsustage järgmiste alternatiivide üle.
I. 1737cl ja 2040Ca on isotoonid
II. 2040ca ja 1840õhk on isobaarid
III. 11H ja 12H on isotoobid
Väited on õiged.
a) I ja II
b) II ja III
c) I ja III
d) Kõik alternatiivid
Õige alternatiiv: d) Kõik alternatiivid.
I. ÕIGE. Elemendid 1737cl ja 2040Ca on isotoonid, kuna neil on sama arv neutroneid ning erinevad massi- ja aatomarvud.
Massiarv arvutatakse prootonite ja neutronite liitmisel (A= p + n). Selle teabe põhjal saame neutronite arvu arvutada järgmiselt:
Element A: 1737cl
A = p + n
37 = 17 + n
37-17 = n
20 = ei
Element B: 2040Siin
A = p + n
40 = 20 + n
40-20 = n
20 = ei
II. ÕIGE. Elemendid 2040ca ja 1840Ar on isobaarid, kuna neil on sama massiarv ja erinevad aatomarvud;
III. ÕIGE. Elemendid 11H ja 12H on isotoobid, kuna neil on sama aatomnumber ja erinevad massiarvud.
rohkem teada isotoobid, isobaarid ja isotoobid.
küsimus 8
(UFU-MG) Dalton, Thomson, Rutherford ja Bohr on teadlased, kes aitasid oluliselt kaasa aatomiteooria arendamisele.
Aatomistruktuuri osas märkige (T)-ga õige(d) alternatiiv(id) ja (F)-ga vale(d).
1. ( ) Dalton oletas eksperimentaalsetele tõenditele tuginedes, et aatom oli äärmiselt väike, massiivne ja jagamatu "pall".
2. ( ) Haruldaste gaaside elektrilahenduste katsete tulemused võimaldasid Thomsonil välja pakkuda negatiivsetest ja positiivsetest laengutest koosneva aatomimudeli.
3. ( ) Katsed kuldplaadi pommitamisel alfaosakestega viisid Rutherfordi selleni pakkuge välja aatomimudel, milles aatom koosneks tuumast ja võrdsest elektrosfäärist suurused.
4. ( ) Vesinikuspektritega tehtud uuringute tõlgendamine pani Bohri väitma, et aatomi orbiidid on määratletud teatud energiatega.
5. ( ) Bohri aatomimudelis nimetati elektronide erinevaid energiaseisundeid energiakihtideks või tasanditeks.
Õige järjestus on järgmine:
a) V, V, F, V, V
b) F, V, F, V, V
c) V, V, F, F, F
d) V, F, F, V, V
e) F, V, F, V, F
Õige vastus: a) T, T, F, T, T.
Teadlased töötasid välja aatomimudelid, püüdes lahti harutada aine koostist ja uurida aatomi koostist.
1. TÕSI. Dalton postuleeris eksperimentaalsetele tõenditele tuginedes, et aatom oli äärmiselt väike, massiivne, püsiv ja jagamatu "pall". Seetõttu ei saanud teadlase sõnul aatomeid luua ega hävitada.
2. TÕSI. Haruldaste gaaside elektrilahenduste katsete tulemused võimaldasid Thomsonil välja pakkuda negatiivsetest ja positiivsetest laengutest koosneva aatomimudeli. Tema aatomimudel sai tuntuks kui "ploomipuding", kuna tema sõnul olid elektronid fikseeritud positiivselt laetud aatomi pinnale.
3. VALE. Kuldplaadi alfaosakestega pommitamise katsed viisid Rutherfordi välja aatomimudeli, milles aatom see koosnes positiivselt laetud tuumast ja kontsentreeriti erinevalt elektrosfäärist äärmiselt väikeses mahus.
4. TÕSI. Vesinikuspektritega tehtud uuringute tõlgendamine pani Bohri väitma, et aatomil on teatud energiate ja elektronide poolt määratletud orbiidid liiguvad nendes kihtides ümber tuum.
5. TÕSI. Bohri aatomimudelis nimetati elektronide erinevaid energiaseisundeid energiakihtideks või tasemeteks, kuna neil on spetsiifilised energiaväärtused. Seega, kui elektron läheb elektroni välisele tasemele, peab ta energiat neelama. Naastes tuumale lähemal asuvasse kesta, vabastab elektron energiat.
rohkem teada aatomi mudelid.
küsimus 9
(UFSC) Sõna aatom pärineb kreeka keelest ja tähendab jagamatut, see tähendab, et kreeka filosoofide arvates oleks aatom mateeria väikseim osake, mida ei saaks edasi jagada. Praegu seda ideed enam ei aktsepteerita.
Aatomite kohta on tõsi, et:
01. ei saa laguneda.
02. koosnevad vähemalt kolmest põhiosakesest.
04. sisaldavad positiivseid osakesi, mida nimetatakse elektronideks.
08. neil on kaks erinevat piirkonda, tuum ja elektron.
16. neil on elektronid, mille elektrilaeng on negatiivne.
32. sisaldavad laenguta osakesi, mida nimetatakse neutroniteks.
Tõeste väidete summa on:
a) 56
b) 58
c) 62
d) 63
Õige alternatiiv: a) 56.
01. VALE. Seda ideed kaitsesid kreeklased aatomite uurimise alguses.
02. VALE. Tuntumad aatomi osakesed on: prootonid, elektronid ja neutronid. Tänapäeval on aga teada, et prootoneid ja neutroneid moodustavad veelgi väiksemad osakesed, kvargid.
04. VALE. Prootonid on varustatud positiivse laenguga.
08. TÕSI. Tuum on aatomi väike keskne piirkond, kus asuvad prootonid ja neutronid. Elektrosfääris liiguvad elektronid ümber tuuma.
16. TÕSI. Elektronidel on negatiivne laeng ja nad paiknevad aatomi elektronides.
32. TÕSI. Neutronid on subatomaarsed osakesed, millel on mass, kuid elektrilaeng on praktiliselt null.
rohkem teada aatomid.
küsimus 10
(Ufscar-SP) Aatomi suhteliselt lihtne mudel kirjeldab, et see koosneb tuumast, mis sisaldab prootoneid ja neutroneid ning tuuma ümber tiirlevaid elektrone.
Üks elemendi raud isotoope on tähistatud sümboliga 2656Usk. Mõnedes ühendites, nagu vere hemoglobiin, on raud oksüdatsiooniastmes 2+ (Fe2+). Arvestades ainult nimetatud isotoopi, on õige väita, et Fe-ioonis2+:
a) neutronite arv on 56, prootonite arv 26 ja elektronide arv 24.
b) neutronite + prootonite arv on 56 ja elektronide arv 24.
c) neutronite + prootonite arv on 56 ja elektronide arv 26.
d) prootonite arv on 26 ja elektronide arv 56.
e) neutronite + prootonite + elektronide arv on 56 ja prootonite arv on 28.
Õige alternatiiv: b) neutronite + prootonite arv on 56 ja elektronide arv 24.
Oksüdatsiooniaste +2 näitab, et rauaaatom, mis põhiolekus sisaldab 26 elektroni, on kaotanud 2 elektroni ja seega ka elektronide arvu Fe-ioonis2+ é 24.
Massiarv on prootonite ja neutronite arvu summa, mis raua puhul on 56.
Jätkake oma teadmiste testimist:
- Harjutused aatomitele
- Harjutused aatomimudelitel
- Elektroonilise levitamise harjutused
- Perioodilise tabeli harjutused
- Perioodilise tabeli korraldamise harjutused
Bibliograafilised viited
ATKINS, P.W.; JONES, Loretta. Keemia põhimõtted: tänapäeva elu ja keskkonna kahtluse alla seadmine. 3.ed. Porto Alegre: Bookman, 2006.
BROWN, Theodore; LEMAY, H. Eugene; BURSTEN, Bruce E. Keemia: põhiteadus. 9 ed. Prentice Hall, 2005.
USERCO, João; Salvador, Edgard. Üldine keemia. 12. väljaanne São Paulo: Saraiva, 2006.
- Atom
- Harjutused aatomimudelitel
- Harjutused aatomitele
- Aatomimudelite evolutsioon
- Aatomi struktuur
- Kvantarvud: suured, väikesed, magnetilised ja spin
- Perioodilise tabeli harjutused
- Radioaktiivsus: mis see on, tüübid, seadused ja harjutused