atoms ir matērijas pamatvienība, tas ir, mazākā daļa, kurā elementu var sadalīt, nezaudējot tā ķīmiskās īpašības.
Atomus veido kodols, kas sastāv no protonu un neitronu daļiņām un elektroniem, kas riņķo ap kodolu, veidojot elektrosfēru.
Vārds atoms ir grieķu izcelsmes un nozīmē "nedalāms". Līdz 19. gadsimtam tika uzskatīts, ka atoms ir mazākā matērijas daļa, tas ir, ka to nav iespējams sadalīt.
Atoms sastāv no protoniem un neitroniem kodolā un elektroniem elektrosfērā.
Atoma struktūra un sastāvs
Atomi ir ļoti mazi vielas gabali, tik mazi, ka tos nevar redzēt ar parastajiem mikroskopiem.
Tās struktūru veido bezgalīgi mazs un blīvs kodols, kas sastāv no protoniem un neitroniem, un elektrosfēra, kas sastāv no elektroniem.
- Protoni (p): pozitīvas daļiņas un ar vienības masu.
- Neitroni (n): neitrālas daļiņas (bez uzlādes) un ar masas vienību.
- Elektroni (e): negatīvas un praktiski bezmasas daļiņas pastāvīgā orbītas kustībā ap kodolu.
Kodols veido 99,9% no atoma masas. Elektronu masai praktiski nav nozīmes: elektrona masa ir 1836 reizes mazāka nekā protonu un neitronu masa.
Elektronu kustība ap kodolu veido a elektromagnētiskais lauks. Elektroni riņķo ap kodolu tik lielā ātrumā, ka, ja jūs varētu redzēt atomu, elektrosfēra tiktu uzskatīta par mākoni ap kodolu.
Atomi ir elektriski neitrāli - tiem ir tāda pati absolūtā vērtība kā protoniem (+) un elektroniem (-), tāpēc to lādiņš kļūst nulle.
Ja atoms saņem vai zaudē elektronus, tas pārstāj būt atoms un kļūst par a jonu, kam var būt pozitīvs vai negatīvs lādiņš:
- Ja tas saņem elektronus, tas kļūst negatīvi uzlādēts un kļūst par a anjons.
- Ja tas zaudē elektronus, tas kļūst pozitīvi uzlādēts un kļūst par a katijons.
saprast, kas tas ir jautājums un uzziniet vairāk par katjonus un anjonus.
Elektrosfēras struktūra
Elektrosfēru veido elektroni orbītas kustībā, bet šie elektroni nav nejauši sakārtoti, bet ir elektroniskie slāņi kur šīs daļiņas ir sadalītas.
Atomam var būt līdz septiņiem elektroniskiem slāņiem. Katram no šiem slāņiem ir atšķirīgs enerģijas līmenis, un visattālākais ir ārējais slānis.
Šos slāņus attēlo šādi burti: K, L, M, N, O, P, Q. K ir slānis, kas atrodas vistuvāk kodolam.
Ne visiem atomiem ir 7 slāņi, piemēram, dzīvsudrabam ir tikai 6. Bet neatkarīgi no čaulu skaita ir noteikums, ka pēdējā nedrīkst būt vairāk par 8 elektroniem.
Elektroniskie slāņi tiek sadalīti tālāk enerģijas apakšlīmeņi, ko pārstāv burti: s, p, d, f.
Atomu vēsture un atomu modeļi
Ideja, ka matēriju varēja sadalīt mazās daļās, līdz nonāca tik mazā vienībā, ka to vairs nevarēja sadalīt, pastāvēja jau senos grieķu laikos.
Demokrits, ap 400. gadu pirms mūsu ēras C. bija pirmais zinātnieks, kurš postulēja šīs mazās daļiņas esamību un nosauca to par “atomu”, kas grieķu valodā nozīmē “nedalāms”.
Tieši 1803. gadā tika izstrādāta pirmā konsekventā atomu teorija. Džons Daltons apgalvoja, ka atoms ir matērijas mazākā daļa un ka tas ir nedalāms.
Turpmākajos gadsimtos, attīstoties zinātnei un tehnoloģijai, tika veikti un atklāti jauni atklājumi par šo daļiņu dažādos atomu modeļos.
1803. gads - Daltona modelis
Šo modeli izstrādāja profesors Džons Daltons 1803. Gadā, un šis modelis kļuva pazīstams kā "baseina bumba", jo pēc viņa teiktā, atomi bija masīvas, nedalāmas un neiznīcināmas sfēras.
1898. gads - Tomsona modelis
Džozefs Tomsons atklāja elektronu esamību un, pēc viņa modeļa, šie lādiņi vienmērīgi sadalīsies pa visu atomu ar pozitīviem lādiņiem.
Tomsona modeļa atoms drīzāk bija sfērisks, nevis masīvs, un kļuva pazīstams kā "rozīņu pudiņš", kur pudeles rozīnes atspoguļoja pozitīvo un negatīvo lādiņu.
1911. gads - Rutherford modelis
Rezerfords izdarīja svarīgu atklājumu par atomu: kodola esamība. Viņa modelis teica, ka atoms sastāvēja no kodola un elektrosfēras.
Kodolā būtu protoni un neitroni, bet elektrosfērā - elektroni. Šis modelis kļuva pazīstams kā "Saules sistēma".
Tas, ko Rezerfords nespēja izskaidrot, bija tas, kā elektroni nesabruka ar atoma kodolu.
1913. gads - Rutherford-Bohr modelis
Rezerforda modeli papildināja fiziķa Nīla Bora 1913. gadā veiktie atklājumi. Bohrs nonāca pie secinājuma, ka elektroni riņķo ap elektrosfēru dažādu enerģijas līmeņu slāņos.
Elektroni šajā kustībā neuzsūc un neizlaiž enerģiju, tāpēc tie paliek nemainīgā enerģijas orbītā, kas neļauj tiem sadurties ar kodolu.
Atoma raksturojums
Vienu atomu atšķir no cita ir protonu, neitronu un elektronu daudzums tā sastāvā. Galvenās vērtības, ko izmanto atomu identificēšanai, ir atomu masa un atomu skaits.
atomu masa
Atomu masas vērtību attēlo atomu kodolā esošo protonu un neitronu summa.
A = z + n
atomu skaitlis
Atomu skaitlis ir protonu skaits atoma kodolā, tā vērtību attēlo burts z. Tā kā atomā protonu skaits ir vienāds ar elektronu skaitu, mums ir:
z = p = e
Vairāku atomu kopums ar vienādu atomu skaitli veido a ķīmiskais elements. Visi zināmie ķīmiskie elementi tiek parādīti periodiskajā tabulā, ievērojot atomu skaita pieaugošo secību.
Ķīmiskos elementus periodiskajā tabulā attēlo to akronīms un nosaukums centrā, atomu masa apakšā un atomu skaitlis augšpusē, kā parādīts attēlā:
- Atomu masa = 196,967
- Atomu skaitlis = 79
Atomi un molekulas
Atoms ir ļoti maza vielas daļa, to veido kodols ar protoniem un neitroniem un elektroniem, kas rotē ap kodolu.
Molekula ir to pašu vai dažādu elementu atomu grupa, kas kopā veido vielu. Piemēram:
- Divi skābekļa atomi apvienojas un veido skābekļa molekulu (O2).
- Divi ūdeņraža atomi apvienojas ar vienu skābekļa atomu un veido ūdens molekulu (H2O).
Skatiet arī:
- Molekulas
- Linusa Paulinga diagramma
