原子の構造。原子構造とその構成要素

原子は、宇宙のすべての物質を構成する無限に小さな粒子です。時間が経つにつれて、原子構造がどのようになるかという考えは、科学者によってなされた新しい発見に応じて変化しました。あなたはテキストでこれについてもっと知ることができます原子モデルの進化.

モデルは（現実そのものではなく）現実の表現であるため、原子モデルは原子とその構造の主成分であり、物質の特定の物理的および化学的挙動を説明します。これは、超顕微鏡でも人間が孤立した原子を見ることがまだできないためです。

原子がどれほど小さいかを知るために、それを知ってくださいザ・ 通常の顕微鏡で見える最小の粒子には100億個以上の原子が含まれています！ 原子がとても小さいので、それらの百万を並べると、私たちは到達しません 髪の毛の太さ。

マインドマップ：アトム

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原子モデルの中で、原子の構造とその特性を理解するために現在高校で最も使用されているのは、ラザフォード-ボーアモデルです。このモデルによると、原子の構造は2つの主要な部分で構成されています。芯そしてその エレクトロスフィア.

原子の構造の2つの主要な部分-エレクトロスフィアと核

* 芯：原子の中心部分として構成されており、陽子と中性子であるより大きな質量の粒子によって形成されていることに加えて、コンパクトで、質量があり、非常に密度が高い。

原子核を構成する陽子と中性子のイラスト

-プロトン： それらは正の電荷を持つ粒子です（相対電荷= +1; クーロン単位の電荷（C）= +1.602。 10^-19）そしてその相対質量は1に等しい。

陽子が原子核を形成し、それに全体的に正電荷を与えるという事実は、 オイゲン・ゴルトシュタイン、 1886年、クロックスのアンプルの改造といくつかの実験を通じて。彼は、非常に高い電圧の下で、放出が現れるのを見ました（アノード線-電球の内部にあり、放電によって電子がはぎ取られたガスの原子の残骸）。電球の外側に電場または磁場を置くことにより、これらの光線は負極に向かって偏向されました。これは、陽子と呼ばれる正の亜原子粒子があったことを意味しました。

後で、 アーネスト・ラザフォード （1871-1937）本文に記載されている実験を行ったラザフォードの原子、それは彼を陽子の位置を発見するように導きました：核内。

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-中性子： それらは陽子の質量と等しい質量の粒子です（1）が、名前が示すように、それらは中性です。つまり、それらは電荷を持っていません。

中性子は1932年にによって発見されました ジェームズチャドウィック （1891-1974）、彼は放射性ベリリウムの核が陽子の質量にほぼ等しい質量を持つ中性粒子を放出したことに気づきました（実際にはそれはわずかに大きいです）。

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原子核の直径は、原子が持っている陽子と中性子の量に依存しますが、平均して約10です。^-14 10か月目^-15m。

原子核は実質的に原子の質量全体に集中し、非常に小さな部分です。 陽子も中性子も原子全体の約10万分の1です！ 比較として、水素元素の原子核を拡大すると想像してみてください。陽子）をテニスボールのサイズにすると、最も近い電子はから約3kmになります。距離！原子を14階建ての建物の高さに拡大しても、その核となるのは7階の単なる一粒の塩の大きさです。本当にすごいですね！

*エレクトロスフィア：です 電子が原子核の周りを回転している領域. 原子核よりもはるかに大きな体積の領域であるにもかかわらず、各電子は1つの陽子（または1つの中性子）の1836分の1であるため、実質的に空です。そのため、原子の質量は事実上すべて原子核にあります。電子は負の電荷（-1）を持つ粒子です。

電子は1897年にによって発見されました ジョセフジョントムソン （1856-1940）、の作成者トムソン原子モデル. トムソンの実験はテキストで詳細に見ることができますトムソンの放電実験、しかし要するに、彼は前述のCrookesアンプルを使用し、陰極線が常に正の極に引き付けられ、原子が負の粒子を持っていることを証明しました。電子。

電子は原子核の周りを100万分の1秒あたり数十億回回転し、原子を形作り、固体のように振る舞わせます。

3つの電子層と電子が原子核の周りを回転するエレクトロスフィアの図。