Элементы и атомы

Изучая многие вещества - жидкие, твердые и газообразные,-химики обнаружили, что некоторые из них можно разложить на более простые. Вода, например, при соответствующих условиях разлагается на два газообразных ком

понента-водород и кислород, а из окислов железа (которые образуют ржавчину) можно получить железо и кислород.

Существуют, однако, и такие вещества-их называют химическими элементами,которые разложению не поддаются. Названия многих элементов нам хорошо знакомы; всем известны, например, водород, кислород, железо, азот, золото, серебро или гелий. Элемент углерод в чистом виде известен в двух формах: в виде графита (из него сделаны стержни карандашей) и в виде алмаза. Углерод крайне важен для жизни, потому что его возможности чрезвычайно разнообразны. Он способен соединяться с другими элементами и образовывать тысячи различных веществ, необходимых живым организмам.
Химики открыли более 100 элементов, но в живых организмах встречаются лишь около 20 из них (табл. 9.1).
Далеко не все элементы, необходимые организмам, принадлежат к числу наиболее распространенных в природе. Кремния, например, в земной коре в 300 раз больше, чем углерода, но углерод совершенно необходим всем живым существам, тогда как кремний встречается лишь в очень немногих организмах.



Представим себе, что мы дробим кусок графита на все более и более мелкие кусочки, пока не дойдем, наконец, до мельчайших частиц, еще сохраняющих свойства, присущие углероду. Такая частица и есть атом углерода.

Атомы-это единицы вещества; они чрезвычайно малы (диаметр атома углерода меньше 1,5 десятимиллионной доли миллиметра).
В XX в. ученые нашли способы расщеплять атомы на еще более мелкие частицы, чтобы изучить их строение. В состав атомов входят три вида частиц:
Протоны (электрический заряд = + 1)
Нейтроны (электрический заряд = 0)
Электроны (электрический заряд = — 1)
В центре атома, занимая в нем пространство не более того, которое заняла бы виноградина на футбольном поле, находится ядро, состоящее из протонов и нейтронов. Остальное пространство занимают электроны, каждый из которых стремительно вращается вокруг ядра по определенной орбите. Поскольку электрические заряды разных знаков притягиваются, положительно заряженные протоны ядра удерживают отрицательно заряженные электроны и благодаря этому атом не разваливается. В атоме столько же электронов, сколько и протонов, так что их электрические заряды взаимно компенсируются и атом в целом электрически нейтрален.
Наиболее простым строением обладают атомы водорода (рис. 9.2). Атом водорода состоит из одного положительно заряженного протона, вокруг которого обращается один отрицательно заряженный электрон. В ядрах водородных атомов нейтронов, как правило, нет, но атомы всех других элементов содержат нейтроны. Ядро атома гелия, например, состоит из двух протонов и двух нейтронов (рис. 9.2).
Атомы с одинаковым числом протонов принадлежат одному и тому же элементу. Атом водорода содержит один протон, атом гелия-два, атом углерода-шесть и атом кислорода-восемь протонов (рис. 9.3). 

Еще по теме Элементы и атомы:

1. ’’МЕЧЕНЫЕ АТОМЫ”
2. 3. 3. Биогеохимические циклы элементов
3. 3.6.4.4. Подвижные генетические элементы
4. ДРУГИЕ ЭЛЕМЕНТЫ
5. ДРУГИЕ ЭЛЕМЕНТЫ
6. МИГРАЦИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ЧЕРЕЗ ПОПУЛЯЦИИ НАЗЕМНЫХ ЖИВОТНЫХ
7. МИГРАЦИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ЧЕРЕЗ ПОПУЛЯЦИИ САПРОФАГОВ
8. Приобретаемые элементы поведения
9. Врожденные элементы поведения
10. 3. Стабильность биосферы. Круговорот веществ и элементов
11. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ В РАЗЛИЧНЫХ КОМПОНЕНТАХ ЭКОСИСТЕМ СУШИ
12. КОСВЕННОЕ ВЛИЯНИЕ ЖИВОТНЫХ НА КРУГОВОРОТ ЭЛЕМЕНТОВ В НАЗЕМНЫХ ЭКОСИСТЕМАХ