Атомът е основната единица на материята и най-малката фракция, способна да идентифицира химичен елемент, тъй като той запазва своята идентичност. Терминът атом произлиза от гръцки и означава неделим.
Състои се от ядро, което съдържа неутрони и протони, и електрони, които обграждат ядрото.
атомна структура
Атомът е изграден от малки частици, наричани още субатомни частициs: електрони, протони и неутрони.
По-голямата част от масата на атома е концентрирана в ядрото, малка, плътна област. Най-големият му обем се намира в електросферата, място на празни пространства, тъй като електроните обикалят около ядрото.
електрони
О електрон той има отрицателен електрически заряд (-1) и почти никаква маса, тъй като стойността му е 9,11 х 10-28 g e е около 1840 пъти по-малък от основната маса. Те са малки частици, които се въртят много бързо около атомното ядро.
Електроните, които се намират в най-отдалечените области на атома, са отговорни за образуването на химични връзки, които се случват чрез даряването, приемането или споделянето на електрони.
протони
О протон има положителен електрически заряд (+1) със същата абсолютна стойност като заряда върху електроните. По този начин протон и електрон са склонни да се привличат взаимно електрически.
Чрез протоните е възможно да се разграничат химичните елементи, тъй като всеки атом на даден елемент има определен брой протони в ядрото си, който се нарича атомно число.
неутрони
О неутрон той изобщо няма заряд, тоест е електрически неутрален. Заедно с протоните, той образува атомното ядро, което носи цялата маса на атома (99,9%). И протонът, и неутронът имат маса приблизително 1,67 х 10-24 ж. Тази стойност представлява 1 μ атомна единица маса.
Неутронът осигурява стабилност на атомното ядро, тъй като ядрената сила го кара да се привлича към електрони и протони.
Само водородният атом няма неутрони, съставен от само електрон, въртящ се около протон.
Проверете таблицата по-долу за a абстрактно с информация за субатомните частици.
| Частица | Символ |
Тестени изделия (в единица атомна маса) |
Зареждане (в единица електрически заряд - u.c.e) |
Местоположение |
|---|---|---|---|---|
| Протон | +1 | ядро | ||
| Неутрон | 0 | ядро | ||
| Електрон | -1 | електросфера |
Атомът в основното си състояние е електрически неутрален, тъй като броят на протоните е равен на броя на електроните и противоположните заряди, положителни и отрицателни, се отменят взаимно.
Например натрият (Na) има атомен номер 11, тоест ядрото му има 11 протона. Следователно в електросферата на атом от този елемент има 11 електрона.
Прочетете повече за атомна структура.
атомен състав
Както видяхме, атомът е образуван от малка и плътна централна област, наречена ядро и около него има а електросфера, където се намират електроните, които могат да бъдат разделени на електронни слоеве, енергийни поднива и атомни орбитали.
електронни слоеве
атомът представя енергийни нива, които съответстват на седем слоя около ядрото и в тях са електроните, които обикалят около него. Слоевете се наричат K, L, M, N, O, P и Q.
Всяка обвивка може да съдържа определен брой електрони, както е показано в таблицата по-долу.
| Енергийно ниво | електронен слой | Максимален брой електрони |
|---|---|---|
| 1º | К | 2 |
| 2º | L | 8 |
| 3º | М | 18 |
| 4º | н | 32 |
| 5º | О | 32 |
| 6º | P | 18 |
| 7º | Въпрос: | 8 |
Например, атомът на хелий (He) има атомен номер 2 и следователно има 2 протона в ядрото. Следователно, в електросферата на атома има само 2 електрона, които са разположени в първата и единствена електронна обвивка на атома, K черупката, която съответства на първото енергийно ниво.
Енергийни поднива
Енергийните нива съдържат поднива, които са представени от s, p, d, f. Всяко подниво побира максимален брой електрони, които са съответно 2, 6, 10 и 14.
С тази информация е възможно електронно разпределение на атом и знаем местоположението на най-външния и енергичен електрон.
Пример: Азот (N)
Атомен номер: 7
Електронно разпространение: 1s2 2 секунди2 2р3
Азотният атом има две енергийни нива, K и L, а неговите 7 електрона заемат s и p поднивата.
K: s2 = 2 електрона
L: s2 + стр3 = 5 електрона
Обърнете внимание, че L обвивката може да съдържа до 8 електрона, но в азотния атом има само 5 електрона в тази обвивка.
атомни орбитали
Орбиталите характеризират региона, който най-вероятно ще намери електрон в енергийно подниво (s, p, d, f) в електронна обвивка (K, L, M, N, O, P, Q).
- s подниво: има 1 орбитала, която съдържа до 2 електрона
- p подниво: има 3 орбитали, в които са поместени до 6 електрона
- Подниво d: има 5 орбитали, в които са поместени до 10 електрона
- Подниво f: има 7 орбитали, в които са поместени до 14 електрона
Използвайки отново азота като пример и разпределяйки неговите 7 електрона в атомни орбитали, ще имаме:
Видове атоми
Наблюдавайки броя на протоните, неутроните и електроните, можем да сравним атомите и да ги класифицираме изотопи, изобари и изотони.
Химичният елемент може да бъде дефиниран като група атоми със същия брой протони. Тези атоми се наричат изотопи, тъй като имат един и същ атомен номер и различни маси.
Например в природата има 3 изотопа на елемента водород (Н): протиум , деутерий
и тритий
.
Атомите на различни химични елементи могат да бъдат класифицирани като изотони, когато имат различни атомни номера и маси, но еднакъв брой неутрони.
Изобарите са атоми от различни елементи, тоест имат различен атомен номер, но едно и също масово число.
Прочетете повече за изотопи, изобари и изотони.
Атомни модели (атомни модели)
Гръцкият философ Аристотел (384 г. ° С. - 322 а. В) се опита да обясни състава на всички вещества от елементите земя, въздух, огън и вода.
Демокрит (546 г. С - 460 а. В), гръцки учен и математик, формулира идеята, че има ограничение за малките частици. Той каза, че ще станат толкова малки, че вече няма да могат да бъдат разделени. Той нарече тази частица „атом“.
През по-голямата част от 19 век това беше Атомен модел Dalton, Английски учен, който предложи атомната теория, която далеч надхвърляше мисълта на древните.
Тази теория казва, че всички вещества са изградени от малки неделими частици, наречени атоми, които биха били като билярдни топки. С напредването на изследванията върху структурата на материята беше открито, че атомът се формира от други малки частици, наречени субатомни.
С откриването на електрона, Томсън той формулира модела, известен като масов пудинг, който описва атома като положителна сфера с отрицателно заредени електрони, вградени в повърхността му.
Чрез експерименти физикът Ръдърфорд установи, че атомът има кухини и електрони около изключително малко, положително ядро. По този начин Ръдърфорд предложи ядрения модел, който да представлява атома.
Бор подобри модела, предложен от Ръдърфорд, като установи, че електроните не се въртят около ядрото случайно, а в специфични орбити. Този модел стана известен като планетариум.
Прочетете и за:
- Атомни модели
- Thomson Atomic Model
- Атомният модел на Бор
- Атомният модел на Ръдърфорд
- Еволюция на атомните модели
