基础化学第三章物质的形成及其变化.PDFVIP

基礎化學講義 編者：陳義忠 27 基礎化學 第三章 物質的形成及其變化 3-1 物質的形成： 原子的結構與組成粒子：。 -19 -31 電子 ：電量為-1.602 × 10 庫侖。質量 9.11 × 10 環繞在原子外部 公斤，為質子的 1/1836 倍。 軌域 ，範圍極大。 原子 質子：電量為+1.602×10-19 庫侖 在原子內部 ，範圍 質量為 1.673×10-27 公斤 原子核 極小 ，但卻是原子 中子：不帶電 質量集中處。 質量為 1.675×10-27 公斤 1. 湯木生發現電子： (2) 湯木生從陰極射線中發現帶負電荷的粒子，稱為電子。 (3) 湯木生認為電子是原子的一部份，打破了原子不可分割的說法。 (4) 湯木生提出的原子模型為一帶正電的物質球中散佈著帶負電的電子。如同 葡萄乾鑲嵌在麵包上。 2. 拉塞福發現原子核： (1) 拉塞福由α粒子撞擊金箔的實驗中推論出原子的中心有一體積極小但質 量極大且帶正電的核心，稱為原子核。 (2) 拉塞福推翻了湯木生的原子模型 ，認為原子的結構應是原子中心有一個帶 基礎化學講義 編者：陳義忠 28 正電的原子核，核外則散佈著帶負電的電子繞核迴轉。 (3) 拉塞福再從α粒子撞擊氮原子而發現了質子。以α粒子撞擊其他如硼、 氟、磷、鋁等原子都可得性質相同的質子 ，確定質子為原子核的組成粒子。 3. 查兌克由α 粒 子撞 擊鈹的實驗 ，發現原子核中有一種質量幾乎與質子相同但 不帶電的基本粒子，稱為中子。 原子序和週期表： 1. AD 1869 俄國人門得列夫發現「元素之性質為原子量的週期函數」，歸納60 多種元素 ，發現元素的化學性質隨原子量的增加而有週期性的變化 ，並且預 測新元素的存在。 2. 莫士勒將各元素的 X 射線光譜波長依序作排列 ，建立了原子序。現代的週期 表便是以原子序來取代原子量的週期性。 3. 今日週期表的特性有： (1) 共分 18 族(縱行) ，7 週期(橫列) ，含112 個元素 ，其中 88 個為天然元素， 24 個為人造元素。 (2) 同族元素價電子組態相似，故化性相似。如鹼金族、鹵素族。 基礎化學講義 編者：陳義忠 29 (3) 不同族元素若具有相同的電子組態，則化性也會相似。ⅢA 與ⅢB。 4. 電子排列規則： (1) 依電子距原子核的遠近分成若干殼層，以 n=1 、2、3、4、…表示，分別 對應 K、L、M、N 、…層。 (2) 每個殼層最多可填入 2n2 個電子，所以 n=1 殼層(K 層)可容納 2 個電子； n=2 殼層(L 層)可容納 8 個電子；n=3 殼層(M 層)可容納 18 個電子；…。 (3) 離原子核愈近的電子殼層的電子，能量愈低；離原子核愈遠的電子殼層的 電子能量愈高。 物質的形成 - 化學鍵結： 1. 電子點式表示原子結構：原子中的各殼層電子以「 •」 或「 ×」來表示，通 常僅列出最外層的電子，稱為電子點式或路易士表示法。 2. 物質中原子與原子相遇時，為了使彼此均能獲得穩定的電子排列，而重新調