Розуміння будови речовини є фундаментом для вивчення хімії та фізики, адже це дозволяє прогнозувати властивості елементів. Щоб глибоко розібратися в темі, слід чітко усвідомлювати, з чого складається атом, оскільки саме баланс субатомних частинок визначає стабільність та електричні характеристики матерії. Це базове знання необхідне для розв'язання більшості задач шкільного курсу та університетської програми.
Заряд ядра атома — це одна з найважливіших характеристик, яка збігається з порядковим номером елемента в періодичній системі Д.І. Менделєєва. Він завжди є позитивним, оскільки визначається кількістю протонів, що містяться в ядрі.
Визначення за періодичною системою
Найпростіший і найшвидший спосіб дізнатися заряд ядра — скористатися періодичною таблицею хімічних елементів. Цей метод не вимагає складних обчислень і базується на фундаментальному законі: порядковий номер елемента дорівнює заряду його ядра (у одиницях елементарного заряду) та кількості електронів у нейтральному атомі.
Алгоритм дій для визначення заряду є універсальним для будь-якого елемента.
- Знайдіть потрібний хімічний елемент у таблиці Менделєєва.
- Подивіться на його порядковий номер (зазвичай він вказаний у кутку клітинки).
- Запишіть це число зі знаком «плюс» (+), оскільки ядро завжди заряджене позитивно. Цей числовий показник і буде шуканою величиною, яка позначається літерою Z.
Наприклад, якщо ми розглядаємо Оксиген (O), його порядковий номер — 8. Отже, заряд ядра атома Оксигену становить +8. Для Натрію (Na) з порядковим номером 11 заряд дорівнюватиме +11.
Розрахунок через елементарні частинки
Іноді у задачах не дається пряме посилання на назву елемента, але відома кількість субатомних частинок. У такому випадку необхідно знати внутрішню структуру нукліда.
Атомне ядро складається з двох типів нуклонів, які мають різні електричні властивості.
- Протони — позитивно заряджені частинки (+1).
- Нейтрони — нейтральні частинки, що не мають заряду (0). Саме кількість протонів безпосередньо формує сумарний позитивний заряд ядра.
Електрони, що обертаються навколо ядра, мають негативний заряд (-1). У нейтральному атомі кількість електронів завжди дорівнює кількості протонів. Тому, якщо відома загальна кількість електронів у нейтральному атомі, вона автоматично вказує на величину заряду ядра.
Практичне застосування знань
Уміння визначати заряд ядра необхідне не лише для контрольних робіт, а й для розуміння природи хімічних зв'язків та ядерних реакцій. Важливо пам'ятати, що при хімічних реакціях заряд ядра залишається незмінним, змінюється лише конфігурація електронних оболонок.
Для тих, хто бажає поглибити свої знання з фізики та хімії, або шукає додаткові матеріали для підготовки до уроків, корисним ресурсом стане сайт https://www.uroki.org.ua/, де зібрано багато навчальної інформації. Використання додаткових освітніх джерел допомагає краще засвоїти матеріал та розібратися у складних темах.
Знання про заряд ядра дозволяє ідентифікувати хімічний елемент. Якщо в ході ядерної реакції заряд змінюється, це означає, що утворився зовсім новий елемент з іншими фізичними та хімічними властивостями.