IQMO — Строение атома

ТЕМА 02 · С НУЛЯ ДО ЗАДАЧ ОГЭ

Строение атома: объясняем «как для себя»

Если слова «электронный слой», «валентность» и «схема строения» пугают — эта страница разложит всё по полочкам: что где лежит в атоме, как читать рисунок из задания и как без паники найти период и группу. Теория длинная нарочно: можно идти сверху вниз и отмечать подтемы в чеклисте.

Подтемы курса—

Читайте блоки ниже или пройдите разминку.

Фокус ОГЭ Начать с «что такое атом» К разминке →

Фокус ОГЭ: строение атома в билете

Слоты 4–6 и связь с темой 01

Где это встречается

На странице предмета строка 02 считается по слотам 4, 5 и 6 части 1 — обычно это схема электронных слоёв, число протонов и электронов, период и группа по рисунку, иногда изотопы и запись ^A_ZX. Периодическая система — отдельно: тема 01, разминка по таблице (слоты 1–3). Разминка по этой теме в банке IQMO подбирает вопросы из номеров 2, 4, 5 и 6 части 1: к «атому» добавлен 2-й слот, потому что в вариантах рядом с темой часто идут смежные задания про электроны и схему (это не отменяет, что тема 01 на предмете — 1–3).

Если в формулировке задания…

Формулировка / ситуация	Сначала проверьте
Схема: ядро +Z, слои с числами электронов	Число слоёв → период; сумма e⁻ на внешнем слое → группа (главная А) в типовых задачах.
«Число протонов / электронов / нейтронов»	Z = протоны = e⁻ в нейтральном атоме; A − Z = нейтроны (если дано A).
Ион X^n±	Протоны не меняются; электроны: катион − e⁻, анион + e⁻ относительно атома.
Электронная формула 1s²2s²2p⁴	Сложите e⁻ на внешнем слое для связи с группой; сверьте с Z.

Ловушки: перепутать период и группу; считать внешний слой не тот (ближайший к ядру vs дальний); забыть про гелий (2 e⁻ на внешнем, но группа VIII А). Закрепление: разминка темы 02.

Рецепт для задания №2

По шагам: период и группа по схеме

Разминка по теме

5 вопросов из заданий 2, 4, 5, 6

1. Самое начало: что вообще такое атом

Без лишних терминов

Микроскопически маленькая «стройка»

Представьте шарик, который невозможно увидеть даже в школьный микроскоп. Это и есть атом — мельчайшая частица химического элемента, которая сохраняет его свойства.

Углерод в графите и алмазе — это всё ещё атомы углерода, просто «склеенные» по-разному. Если разбить атом углерода на части помельче — это уже не углерод в химическом смысле.

Главная мысль: элемент (водород, кислород, железо…) — это «сорт» атомов с одинаковым ядром. Атом — одна такая «единичка».

Две большие части: ядро и электроны

Ядро — тяжёлый центр, там почти вся масса. В ядре сидят протоны (заряд «плюс») и нейтроны (без электрического заряда — «нейтральные»).

Вокруг ядра на большом расстоянии (по меркам атома) летают электроны — лёгкие частицы с зарядом «минус». Их как раз рисуют «облаками» или электронными слоями в учебниках.

Протон: заряд +1 (в условных единицах), масса ≈ 1 а.е.м.
Нейтрон: заряд 0, масса ≈ 1 а.е.м.
Электрон: заряд −1, масса почти нулевая по сравнению с протоном.

В нейтральном атоме число электронов равно числу протонов — плюсы и минусы балансируют, атом снаружи «не злой».

Заряд ядра = +Z · число электронов в атоме = Z

2. Цифры, которые любит ОГЭ

Z, A и запись ^A_ZX

Порядковый номер Z

Z (порядковый номер) — это число протонов в ядре. Оно же, в нейтральном атоме, равно числу электронов.

В Периодической системе у каждого квадратика сверху как раз написан порядковый номер. Например, у кислорода Z = 8 → значит, 8 протонов и 8 электронов в нейтральном атоме.

Массовое число A и изотопы (коротко)

A — массовое число: протоны + нейтроны в ядре. Нейтроны «не меняют химию» элемента сильно, но меняют массу.

Атомы одного элемента с разным числом нейтронов называют изотопами. Для ОГЭ часто достаточно помнить: у водорода бывает протий, дейтерий, тритий — это изотопы водорода.

A = число протонов + число нейтронов

3. Где «живут» электроны: слои и подуровни

То, что нужно, чтобы читать схемы

Электронный слой (энергетический уровень)

Слой номер n иногда называют просто «первый слой», «второй слой»… В ОГЭ это почти всегда совпадает с номером периода для элементов главных подгрупп, которые вам дают в задачах.

На одном слое может быть несколько «этажей» — это подуровни s, p, d, f. На ОГЭ в простых заданиях чаще всего показывают s и p на внешнем слое.

Подуровень s — максимум 2 электрона.
Подуровень p — максимум 6 электронов.
Подуровень d — до 10 (у вас в задачах реже на схеме).

Как «заполняют» электроны (уровень ОГЭ)

Строгие правила (Паули, Гунт, Клечковский) вы выучите позже. Для экзамена важно другое:

Сначала заполняют внутренние слои, потом внешние.
На схеме из задания вам уже нарисовали результат — ваша задача прочитать, сколько электронов на каждом слое.
Внешний слой — тот, что дальше от ядра и реально участвует в «общении» с другими атомами.

Памятка: число электронов на внешнем слое у элементов главных подгрупп (кроме гелия) часто совпадает с номером группы — это ваша опора в заданиях №2–3.

4. Как выглядит типичная схема в задании

Пример из банка IQMO

На рисунке обычно: кружок ядра с зарядом +Z, внутри подпись «протоны», рядом слои с числом электронов. Посчитайте сколько оболочек и сколько электронов на самой внешней.

Схема: ядро +8, внутренний уровень 2 электрона, внешний 6 электронов

Пример: ядро +8, два слоя, на внешнем 6 электронов → период 2, группа VI A → кислород.

5. Рецепт: период и группа по схеме

Делайте в том же порядке

Шаг 1. Считаем электронные слои

Сколько «колец» или строк в схеме — столько энергетических уровней. Это и есть номер периода (для типичных заданий ОГЭ).

Шаг 2. Смотрим внешний слой

Находим слой с наибольшим n (самый дальний от ядра). Складываем электроны на всех подуровнях этого слоя — это число валентных электронов в простых случаях.

Шаг 3. Группа (главная подгруппа A)

Для большинства элементов, которые вам дадут: номер группы = число электронов на внешнем слое. Исключения (гелий, переходные металлы) на ОГЭ обычно не подсовывают в таком же виде.

Римскую цифру VI в «VI группе» не пугайте: это просто «шестая».

Шаг 4. Проверка через Z

Если в ядре написан заряд +Z, он должен совпасть с порядковым номером найденного элемента. Если не сходится — пересчитайте слои.

6. Чуть глубже (по желанию)

Раскрывайте блоки, когда освоите основу

Ионы: почему у атома меняется число электронов

Атом может отдать электроны (катион, положительный ион) или принять (анион, отрицательный). Число протонов при этом не меняется — меняется только электронная оболочка.

Пример: Na → Na⁺ (отдал один электрон), Cl → Cl⁻ (принял один электрон).

Электронная конфигурация и «строчка» 1s²2s²2p⁴

Это компактная запись: число перед s/p — номер слоя, надстрочный индекс — сколько электронов на подуровне. Например, 2p⁴ значит «на втором слое на подуровне p четыре электрона».

Для ОГЭ часто достаточно уметь связать такую строку с числом внешних электронов и периодом.

Связь с темой 01 (таблица Менделеева)

Таблица упорядочивает элементы по возрастанию Z. Период говорит о слоях, группа (главная) — о внешних электронах. Поэтому темы 01 и 02 в экзамене почти всегда идут рядом.

Откройте интерактивную таблицу, кликните элемент и сравните «период» с числом слоёв на типовой схеме.

Подтемы · чеклист

Три нажатия по строке: не начато → в процессе → освоено

Прогресс хранится только в вашем браузере. Кнопка «к разделу» прокручивает к нужному блоку.

Тренировка

Закрепить «Строение атома»

5 вопросов из заданий, близких к теме (№2, 4, 5, 6 в номерации части 1). Можно проходить несколько раз — вопросы перемешиваются.

Любая разминка Разминка только по теме 02 →