Биология в 3 томах. Tом 3 - Тейлор Д.
ISBN 5-03-003687-3
Скачать (прямая ссылка):
Сера
S
2.8.
6
17
35
35,5
Хлор
Cl
2. 8.
7
18
40
39,9
Аргон
Ar
2. 8.
8
19
39
39,1
Калий
К
2.8.
8. 1
20
40
40,1
Кальций
Ca
2.8.
8.2
1 Атомная масса называлась раньше атомным весом. Величины атомных масс даны до первого десятичного знака. Ниже перечислены (в порядке возрастания их атомных номеров) некоторые наиболее известные элементы и указаны их символы: хром (Cr), марганец (Mn), железо (Fe), кобальт (Со), никель (Ni), медь (Cu), цинк (Zn), мышьяк (As), бром (Br), молибден (Mo), серебро (Ag), кадмий (Cd), иод (I), барий (Ba), платина (Pt), ртуть (Hg), свинец (Pb), радий (Ra), уран (U), плутоний (Pu).
таблицы, электроны размещаются вокруг ядра, заполняя ряд электронных оболочек. В первой электронной оболочке (ближайшей к ядру и потому наименьшей) могут удерживаться два электрона, во второй — до восьми, в третьей — до 18 и в четвертой — до 32.
Водород Г елий Литий Бериллий
ф" О (О) (О)
Ядро Внешняя V___
(масштаб оболочка заполнена не соблюден) Инертный газ
Бор Углерод Азот Кислород
оболочка заполнена Инертный газ
Рис. П. 1.1. Размещение электронов в электронных оболочках первых 12 элементов. (Ядро показано только у атома водорода.)
У более крупных атомов число электронных оболочек больше четырех, но мы здесь о них говорить не будем. На рис. П. 1.1. представлено размещение электронов в электронных оболочках первых 12 элементов.
Любой элемент, у которого внешняя электронная оболочка заполнена целиком, практически нереакцион-носпособен. По этой причине гелий и неон (табл. П. 1.2) крайне редко вступают в соединение с другими атомами. Вследствие этого их называют инертными или благородными газами.
Все прочие элементы стремятся заполнить свои электронные оболочки, вступая в реакцию с другими элементами. Когда два атома реагируют друг с другом, между ними может возникнуть либо ионная, либо ковалентная связь.
П. 1.1.2. Ионная связь
При возникновении ионных связей электроны передаются от одного атома к другому. Рассмотрим реакцию между натрием и хлором (рис. П. 1.2, А). Атом натрия, теряя электрон, получает положительный заряд +1 (его ядро, содержащее 11 положительно заряженных протонов, окружено теперь 10 отрицательно заряженными электронами). Атом хлора, приобретая электрон, получает отрицательный заряд —1. У обоих атомов внешние оболочки оказываются заполненными и, следовательно, стабильными.
Такие заряженные частицы уже не являются настоящими атомами. Их называют ионами. Ион натрия обозначают Na+, а ион хлора (хлорид-ион) — Ch. Положительно заряженные ионы называются катионами, а отрицательно заряженные — анионами. Соединение, образовавшееся в результате реакции между натрием и хлором, называют хлоридом натрия (его формула — NaCl), но молекул NaCl не существует. Вместо молекул кристаллическая решетка хлорида натрия состоит из ионов натрия и хлорид-ионов в равных соотношениях (ионная формула — Na+Cl-). Подобные соединения, образовавшиеся в результате переноса электронов, называются ионными соединениями. Образуются они главным образом тогда, когда металлы реагируют с неметаллами. Металл образует катион, а неметалл — анион. Все соли представляют собой ионные соединения.
Другим типичным примером ионного соединения может служить хлорид кальция — СаСЬ (рис. П. 1.2, Б). В этом случае атом кальция теряет два электрона, а каждый атом хлора приобретает по одному. Ион кальция обозначают поэтому Са++ или Ca2+.
Число передаваемых электронов (которые приобретаются или теряются) характеризует валентность атома, т. е. его способность к образованию химических связей. Из сказанного выше видно, что натрий и хлор одновалентны, а кальций — двухвалентен. Таким образом, число, стоящее в символе иона перед знаком «плюс» или «минус», указывает его валентность; например, валентность иона калия и гидроксил-иона (K+ и ОН-) равна 1, валентность иона магния и сульфат-иона (Mg2+ и SO^-) равна 2, а валентность иона алюминия (Al3+) равна 3.
БОТАНИКА
ММА им. И.М. Сеченова
Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут. БИОЛОГИЯ, т. 3
Приложения 367
Na
Атом натрия 11 электронов (2.8.1.) 11 протонов
Cl
Атом хлора
17 электронов
(2.8.7)
17 протонов
СГ
Ион натрия Хлорид-ион
10 электронов 18 электронов (2.8) (2.8.8)
11 протонов 17 протонов
Электроны 2.8.8.2 2x2.8.7
Молекула хлора х х # • Ї Cl ? Cl J
2Cl-2x2.8.8
г-
Пара поделенных электронов, образующая ковалентную связь
Ионные формулы
Ионные соединения существуют не в молекулярной, а в ионной форме. Ионная формула показывает соотношение, в котором элементы входят в данное соединение; например, ионная формула оксида алюминия, Al2O3, означает, что ионы Al3+ и О2- входят в это соединение в соотношении 2:3. Если ион состоит из нескольких атомов, как, например, сульфат-ион (SO^), и если таких ионов в соединении несколько, то в ионной формуле используются скобки, например A12(S04)3; в ионной формуле Na2SO4 скобки не нужны, поскольку в этом соединении присутствует только один сульфат-ион.
