Бензол
Шрифт:
Миранда молча кивнула, припоминая Озеро Диссоциации. Там были как раз ионы, они не называли себя элементами, и, по словам баристы Сульфид, несли заряд. Вроде бы, все было очевидно: если электронов становится меньше, значит больше "плюсиков". Ваня сказал о катионе, а Сульфид говорила, что катион — положительно заряженный ион. Удивительно, но все совпадало!
— Что, я тебя запутал? — осведомился Ваня, как будто даже огорчённо.
Мира покачала головой, постепенно осознавая, что именно сейчас все стало ясно, как никогда, и задала новый вопрос:
— А почему тогда все говорят
— Все это взаимосвязано, — Ваня заметно обрадовался. — Протоны определяют количество электронов, а электроны определяют химические свойства атома.
Мире стали понятны некоторые фразы инертных газов, которые они говорили Ване, но до главного было ещё далеко.
— Объясни подробнее, — попросила Мира.
— Конечно! — воодушевился Ваня. — Итак, как я уже говорил, электроны размещены на разном расстоянии от ядра. Опять же, это упрощенно. Так вот, в реакциях и в образовании связей с другими атомами участвует только внешняя электронная оболочка. Но почему атомы вообще вступают в реакции и образуют связи? Дело в том, что каждая электронная оболочка может вместить только определенное количество электронов. И каждый атом хочет заполнить ее полностью.
— И как они это делают?
— У них есть два пути, — начал объяснять Ваня. — Для начала стоит добавить, что все оболочки заполняются электронами, начиная от самой ближней к ядру. И если вдруг у атома на внешней оболочке электронов мало, то ему проще избавиться от них, отдав их другому атому. Тогда внешней станет предыдущая заполненная оболочка.
— А если бы эти атомы захотели присоединять электроны, то понадобилось бы их слишком много? — предположила Миранда.
— Да, и это очень не выгодно для атома по энергии, — ответил Ваня. — Для атомного ядра с определённым количеством протонов было бы очень трудно удержать вокруг себя столько лишних электронов. Но представь себе атом, у которого внешняя электронная оболочка почти заполнена и недостаёт совсем чуть-чуть. Как думаешь, выгодно ему отдавать электроны?
— Не знаю, нет, наверное, — Мира задумалась. — Но, возможно, здесь проще присоединить чьи-то электроны. Например, того, кто хотел бы их отдать.
— Моя ж ты умничка! — искренне похвалил ее Ваня. — Именно так они и делают!
Мира почувствовала, как краснеют щеки. Ее никогда не хвалили на химии. Даже в те редкие моменты, когда ей удавалось вспомнить или же подсмотреть что-нибудь из учебника и ответить правильно. Если выученный в муках материал вдруг вспоминался на паре, сама Мира внутри себя хвалила, а вот преподавательница — нет. А сейчас она даже не учила ничего. Просто сказала то, что думала, не зная, что об этом пишут в учебниках.
— Если один атом отдал электроны и тут же нашёлся другой, готовый их взять себе, то между этими атомами формируется химическая связь, — продолжал тем временем Ваня. — В зависимости от расположения этих электронов связь бывает разных типов…
Миранда честно старалась слушать, и это, в принципе, получалось даже без труда, но какая-то неведомая часть мозга работала сама по себе, в фоновом режиме, и сейчас именно там внезапно возник вопрос. Он показался
— Послушай, а бывают атомы, у которых уже все заполнено? И им не надо не отдавать, ни присоединять электроны?
— Да, бывают, — Ваня явно не ожидал вопроса. — Это инертные газы.
Мира в один миг замерла на месте. Так вот оно что! Если атомы реагируют, чтобы добиться заполненной внешней электронной оболочки, то инертным газам это не нужно! У них все есть и так!
— Давай, идём, — позвал Ваня. — Да, мы почти добрались до инертных газов. В зависимости от строения внешней электронной оболочки атомы делят на группы. И вот те, у кого она заполнена, — это группа инертных газов.
Мира вышла из оцепенения и медленно пошла следом за Ваней. Связь между электронной оболочкой и группой теперь стала очевидной, и вопросы Ксенона больше не казались абсурдными. Но было ещё кое-что…
— Что такое период? — спросила Мира.
— В период объединяют все атомы с одинаковым количеством электронных энергетических уровней, — пояснил Ваня. — Это те самые оболочки, которые можно заполнять электронами.
Мира покивала, показывая, что все поняла. Ну или не все, но многое точно. Ей почему-то казалось, что именно сейчас она как никогда близка к разгадке.
— Ну что, идём дальше? — уточнил Ваня, и дождавшись, пока Миранда снова кивнёт, заговорил: — Итак, элементы в периодической системе расположены по мере увеличения заряда ядра и количества электронов. Я бы сказал, что по спирали. То есть, все начинается с первой группы, у которой на внешней оболочке всего один электрон — это щелочные металлы. Дальше заряд ядра увеличивается на единицу, добавляется по одному электрону и меняется группа. Так постепенно доходит до семнадцатой группы — у элементов в ней не хватает одного электрона до полного заполнения. Это группа галогенов. Дальше идет группа инертных газов, у них заполнено все. И потом спираль начинает новый виток, и снова все возвращается к щелочным металлам. Ты поняла хоть что-то? Это важно.
— Да, вроде бы, — неуверенно произнесла Мира. — Типа в таблице Менделеева сначала идут щелочные металлы, потом куча неизвестных групп, потом галогены, потом инертные газы, и за ними снова щелочные металлы. Да?
И неужели Ваня думает, что это сложно? Нет, для Миры это было легко и знакомо. Ведь в клубе "Элемент" был и активный щелочной металл Натрий, танцующий с не менее активной Фтор — галогеном, ну и конечно же, отрешённые от всего мира инертные газы. Миранда знала, что их она не забудет уже никогда.
— Да, все просто отлично, ты молодец, — улыбнулся Ваня. — А теперь ответ на твой вопрос. Самые активные элементы те, кому ближе всего к заполненной внешней электронной оболочке. И если щелочные металлы очень активно пытаются свой электрон спихнуть, а галогены наоборот всеми силами его отбирают у кого придётся, то инертные газы, расположенные между ними, — самые неактивные элементы на свете. И разозлились они как раз потому, что я вежливо указал им на то, что они не так уж и далеко ушли от галогенов и щелочных металлов. Несмотря на явное различие их свойств, они рядом, как бы они не были против.