Радиоактивность. Изотопы и изобары. Виды излучений. Ядерные превращения. Ряды радиоактивных превращений. Ядерное деление и ядерный синтез.
Радиактивность- самопроизвольное превращение неустойчивого изотопа одного хим элемента в изотоп другого элемента, сопровождающееся испусканием элементарных частиц или ядер.
В результате радиактивного распада происходят ядерные превращения, сопровождающиеся излучением.
Ядерные превращения описываются аналогично обычном хим реакциями. При этом суммарные массы и атомные номера в левой и правой частях ур-ний должны быть равны.Изотопы-атомы, ядра которых имеют одинаковое число протонов.Изобары-атомы имеющие одинаковые массовые числа.Виды излучений:
Альфа-излуч-представляет собой поток ядер гелия, с зарядом +2 и массой 4 а.е.м.альфа-лучи испускают ядра самых тяжелых элементов, менее стабильных.поскольку ядра гелия имеют положит заряд, они притягивают электроны и вследствии этого обладают высокой ионизирующей способностью.однако сравнительно большой размер ядер гелия ограничивает проникающую способность альфа излуч по сравнению с бета и гамма.
Бета-излуч-излучение представляет собой поток электронов(позитронов), движущихся со скоростью света.электроны испускаются неустойчивыми ядрами в рез распада нейтрона.
Позитроны испускаются радиактивными ядрами.позитроны являются аналогами электронов, но в отличии от них имеют положит заряд.они образуются в результате превращения протона в нейтрон.
Гамма излу-представляет собой электромагнитное излучение с высокой энергией, подобно рентгеновским лучам, но с меньшей длиной волн.Высокая энергия и малая длина волны обуславливает большую проникающую способность.испускание гамма происходит, када нуклид испускает альфа и бета частицы.
Ядерное деление и ядерный синтез:экспериментальные значения изотопных масс оказываются меньше значений, вычисленных как сумма масс всех входящихв ядро элементарных частиц..Разность между вычисленным и экспериментальным значением атомной массы наз.дефект массы.Дефект массы соответствует энергии, необходимой для преодоления сил отталкивания между частицами с одинаковым зарядом в атомном ядре и связывания их в единое ядро,по этой причине она наз. энергией связи.Энергию связи можно вычислять через дефект массы при помощи уравнения Эйнштейна: E=dmc2.Энергию связи принято выражать в Мэв на 1 нуклон.Чем больше энергия связи на один нуклон, тем больше устойчивость ядра.
Элементы с более низким массовыми числами могут, по крайней мере с теоретической точки зрения, повышать свою устойчивость в результате увеличения их массового числа.Массовое число таких элементов увеличивается в процессе называемом ядерным синтезом.Слияние ядер легких элементов с образованием ядер более тяжелых элементов.
Элементы с большим массовым числом становятся более устойчивыми в результате уменьшения их массового числа, когда они превращаются в более легкие элементы.Это происходит в процессе расщепления ядер, кот наз ядерным делением-процесс расщепления ядра тяжелого элемента на осколки.Этот процесс может вызываться бомбардировкой тяжелых ядер нейтронами.Каждое деление сопровождается потерей массы, обусловленной дефектом массы.
Билет 15
Ионная связь. Ненаправленность и ненасыщенность ионной связи. Степень окисления атомов в молекуле. Поляризуемость ионов и их взаимное поляризующее действие. Влияние степени поляризации ионов на свойства веществ.
Наиболее типичные соеднинения с ионной связью - это тв неорганические соли (в т ч и комплексные), существующие в виде ионных кристаллов. Идеальной «стопроцентной» ионной связи как правило не существует.
Поляризация ионов.Ионная связь возникает между атомами элементов с сильно различающейся электроотрицательностью, которые в результате электронных переходов превращаются в противоположнозаряженные ионы. Электростатическое воздействие на частицу вызывает смещение в ней электрических зарядов, называемой поляризацией. (влияние ионов друг на друга, которое приводит к деформации электронной оболочки иона) Наибольшее смещение испытывают электроны внешнего слоя. Под действием одних и того электрического поля разлиные ионы деформируются в разной степени. Иначе говоря поляризуемостьразличных ионов неодинакова: чем слабее связаны внешние электроны с ядром. Тем легче поляризуется ион, тем сильнее он деформируется в электрическом поле. У ионов одинакового заряда, обладающих аналогичным строением внешнего электронного слоя, поляризуемость возрастает с увеличением размера иона, т к внешние электроны удаляются все дальше от ядра. Превращение атома в катион всегда приводит к уменьшению его размеров. Кроме того избыточный положительный заряд катиона затрудняет деформацию его внешних электронных облаков. Анионы всегда имеют большие размеры, чем нейтральные атомы, а избыточный отрицательный заряд приводит здесь к отталкиванию электронов и, следовательно, ослаблению связи их с ядром => поляризуемость анионов значительно выше поляризуемости катионов. Поляризующая способность ионов т.е. их способность оказывать деформирующее воздействие на другие ионы, также зависит от заряда и размера иона. Чем больше заряд иона, тем сильнее создаваемой им электрическое поле=> больше поляризующая способность. Поляризующая способность ионов одинакового заряда и аналогичного электронного строения падает с увеличением ионного радиуса. Анионы обладают меньшей поляризующей способностью чем катионы.
Таким образом анионы (в сравнении с катионами) характеризуются сильной поляризуемостью и слабой поляризующей способностью, поэтому при взаимодействии разноименных ионов поляризации в соновном подвергается анион. Поляризация ионов оказывает заметное влияние на свойства образуемых ими соединений. Это сказывается на диссоциации солей в водных растворах. Так хлорид бария является сильным элеткролитом и практически полностью диссоциирует, тогда как хлорид ртути почти не диссоциирует на ионы. Это объясняется сильным поляризующим действием иона Hg2+. В отличие от ковалентной связи ионная связь не обладает направленностью. (Направленность связи. Образование ковалентной связи взывается перекрыванием электронных облаков взаимодействующих атомов. Но такое перекрывание возможно только при определенной взаимной ориентации электронных облаков; при этом область перекрывания располоагется в определенном направлении по отношению к взаимодействующим атомам. ) Ненаправленность ионной связи объясняется тем, что электрическое поле иона обладает сферической симметрией, т.е. убывает в любом направлении по одному и тому же закону. Поэтому взаимодействие между ионами осуществляется одинаково независимо от направления. Система из двух зарядов, одинаковых по величине но противополжных по знаку создает в окр пространстве эл поле. Это означает что два разноименных заряда притянувшиеся друг к другу сохранют способность электростатически взаимодействовать с другими ионами. Поэтому ионная связь не обладает насыщаемостью. Т е к данному иону может присоединиться различное число ионов противоположного знака. Это число определяется относит размерами противоположных ионов и тем сто силы притяжения должны преобладать над силами отталкивания. Степень окисления – условный заряд, который возник бы у атома элемента, если бы электроны валентных пар были бы не стянуты, а полностью переданы атому более электроотрицательного элемента.