Глава 4
Строение атома. Химическая связь
4.1. Периодический закон Д.И.Менделеева
В 1869 году Д.И. Менделеев формулирует открытый им периодический закон:
«свойства простых тел, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величин атомных весов элементов».
В настоящее время вместо понятия «атомный вес» используется понятие «атомная масса».
Дальнейшее развитие естествознания, особенно учения о строении атома, показало, что индивидуальность химического элемента
определяется зарядом его ядра, а химические свойства элементов и
их соединений, периодическая повторяемость их у разных элементов определяются строением электронной оболочки атома, которая, в свою очередь, зависит от заряда ядра атома.
Современная формулировка периодического закона Д.И. Менделеева гласит:
«Свойства химических элементов, а также свойства и форма образуемых ими соединений, находятся в периодической зависимости от заряда их атомов и определяются периодически повторяющимися однотипными электронными конфигурациями их атомов».
Таким образом, для того, чтобы понять причину периодичности
свойств соединений химических элементов, надо обратиться к изучению строения атома.
4.2. Строение атома
Атом – это наименьшая частица химического элемента, входящая в состав простых и сложных веществ.
По современным представлениям атом это электронейтральная частица, состоящая из положительно заряженного ядра и компенсирующих его заряд электронов.
В свою очередь ядро атома состоит из протонов, нейтронов (общее название нуклоны) и большого числа других частиц. Электроны атома образуют его электронную оболочку, строение которой определяет многие химические свойства элемента.
Рис. 4.1. Схема строения атома элемента
Протон 
положительно заряженная микрочастица с зарядом +1,6·1019 К, условно принятым за единицу положительного заряда qр = +1. Масса протона близка к 1 а.е.м. Общее число протонов Np, входящих в состав ядра, определяет общий заряд ядра атома и его порядковый номер в Периодической системе элементов Д.И. Менделеева.
Нейтрон 
электронейтральная микрочастица входящая в состав ядра атома. Его масса, как и масса протона, близка к 1 а.е.м.
Нуклоны (от лат. nucleus – ядро, зерно, косточка) – собирательное название протонов и нейтронов – основных частиц, образующих атомные ядра.
Электрон ē отрицательно заряженная микрочастица, входящая в состав атома и несущая наименьший электрический заряд 1,61019 Кл. Для удобства величина этого «элементарного» заряда принята за единицу qe = 1. Так как атом в целом электронейтрален, то число электронов равно заряду ядра этого атома.
Например, заряд ядра атома натрия 11Na равен +11. Вокруг ядра размещается 11 электронов с общим отрицательным зарядом –11.
Основная масса атома (m) сосредоточена в его ядре, так как масса электронов мала и не вносит существенного вклада в массу всего атома. Масса электрона составляет лишь 
от массы протона или нейтрона.
Массовое число атома какого-либо элемента (А) численно равно сумме масс общего числа протонов (Np) и общего числа нейтронов (Nn):
A = Np + Nn.
Например, у атома калия 
(порядковый номер в таблице Менделеева 19, массовое число равно 39) в ядре находится 19 протонов и 20 нейтронов, у атома бария 
(порядковый номер 56, массовое число 137) в ядре 56 протонов и 71 нейтрон.
4.3. Электронная структура атома
По своей природе электрон имеет двойственный характер: наряду с корпускулярными свойствами материальной частицы он также, подобно фотонам света, имеет волновые свойства, например, обладает способностью к дифракции.
В настоящее время описание состояния электрона в атоме дается
квантовой механикой, изучающей движение и взаимодействие элементарных частиц.
Электрон в атоме не имеет траектории движения. Следует рассматривать, так называемое, электронное облако, характеризующее вероятность нахождения электрона в трехмерном пространстве вокруг ядра.
Область пространства вокруг ядра, в которой нахождение электрона наиболее вероятно, называется орбиталью.
В пределах орбитали заключается