atom jest podstawowa jednostka materii, czyli najmniejsza część, na którą można podzielić pierwiastek bez utraty jego właściwości chemicznych.
Atomy składają się z jądra złożonego z cząstek protonów i neutronów oraz elektronów, które krążą wokół jądra, tworząc elektrosferę.
Słowo atom ma pochodzenie greckie i oznacza „niepodzielny”. Do XIX wieku wierzono, że atom jest najmniejszą częścią materii, to znaczy, że nie da się jej podzielić.
Atom składa się z protonów i neutronów w jądrze oraz elektronów w elektrosferze.
Budowa i skład atomu
Atomy to bardzo małe kawałki materii, tak małe, że nie można ich zobaczyć za pomocą zwykłych mikroskopów.
Jego strukturę tworzy nieskończenie małe i gęste jądro złożone z protonów i neutronów oraz elektrosfera złożona z elektronów.
- Protony (p): cząstki dodatnie i o masie jednostkowej.
- Neutrony (n): cząstki obojętne (nienaładowane) io masie jednostkowej.
- Elektrony (e): Ujemne i praktycznie bezmasowe cząstki w ciągłym ruchu orbitalnym wokół jądra.
Jądro stanowi 99,9% masy atomu. Masa elektronów jest praktycznie nieistotna: elektron ma masę 1836 razy mniejszą niż masa protonów i neutronów.
Ruch elektronów wokół jądra tworzy a pole elektromagnetyczne. Elektrony krążą wokół jądra z tak dużą prędkością, że gdybyś mógł zobaczyć atom, elektrosfera byłaby postrzegana jako chmura wokół jądra.
Atomy są elektrycznie obojętne - mają taką samą wartość bezwzględną jak protony (+) i elektrony (-), więc ich ładunek staje się zerowy.
Jeśli atom otrzymuje lub traci elektrony, przestaje być atomem i staje się jon, który może mieć ładunek dodatni lub ujemny:
- Jeśli otrzyma elektrony, staje się naładowany ujemnie i staje się anion.
- Jeśli traci elektrony, staje się naładowany dodatnio i staje się kation.
zrozum co to jest materia i dowiedz się więcej o kationy i aniony.
Struktura elektrosfery
Elektrosferę tworzą elektrony w ruchu orbitalnym, ale elektrony te nie są ułożone losowo, są warstwy elektroniczne gdzie te cząstki są rozprowadzane.
Atom może mieć do siedmiu warstw elektronicznych. Każda z tych warstw ma inny poziom energii, przy czym warstwa najbardziej zewnętrzna jest warstwą najbardziej energetyczną.
Warstwy te są reprezentowane przez następujące litery: K, L, M, N, O, P, Q. K to warstwa najbliżej rdzenia.
Nie wszystkie atomy mają 7 warstw, na przykład rtęć ma tylko 6. Ale niezależnie od liczby powłok, jest regułą, że ostatnia nie może mieć więcej niż 8 elektronów.
Warstwy elektroniczne są dalej podzielone na podpoziomy energetyczne, reprezentowane przez litery: s, p, d, ż.
Historia atomu i modele atomowe
Pomysł, że materię można podzielić na małe części, aż do uzyskania jednostki tak małej, że nie można jej już podzielić, istniał od czasów starożytnej Grecji.
Demokrytokoło 400 p.n.e. C. był pierwszym naukowcem, który postulował istnienie tej małej cząstki i nazwał ją „atomem”, co po grecku oznacza „niepodzielną”.
W 1803 r. powstała pierwsza spójna teoria atomów. John Dalton twierdził, że atom jest najmniejszą częścią materii i że jest niepodzielny.
W ciągu następnych stuleci, wraz z rozwojem nauki i technologii, dokonywano nowych odkryć dotyczących tej cząstki i postulowano je w różnych modelach atomowych.
1803 - Model Daltona
Opracowany przez profesora Johna Daltona w 1803 roku, model ten stał się znany jako model "piłka basenowa", ponieważ według niego atomy były masywnymi, niepodzielnymi i niezniszczalnymi kulami.
1898 - Model Thomsona
Joseph Thomson odkrył istnienie elektronów i zgodnie z jego modelem ładunki te byłyby równomiernie rozłożone w atomie z ładunkami dodatnimi.
Atom w modelu Thomsona był bardziej kulisty niż masywny i stał się znany jako „budyń z rodzynkami”, gdzie rodzynki w budyniu reprezentowały ładunki dodatnie i ujemne.
1911 - Model Rutherforda
Rutherford dokonał ważnego odkrycia dotyczącego atomu: istnienie jądra. Jego model mówił, że atom składa się z jądra i elektrosfery.
W jądrze byłyby protony i neutrony, aw elektrosferze elektrony. Model ten stał się znany jako "Układ Słoneczny".
To, czego Rutherford nie potrafił wyjaśnić, to fakt, że elektrony nie zapadają się z jądrem atomu.
1913 - Model Rutherforda-Bohra
Model Rutherforda został uzupełniony odkryciami fizyka Nielsa Bohra w 1913 roku. Bohr doszedł do wniosku, że elektrony krążą wokół elektrosfery w warstwach o różnych poziomach energii.
Elektrony nie pochłaniają ani nie uwalniają energii w tym ruchu, więc pozostają na stałej orbicie energetycznej, co zapobiega ich zderzeniu z jądrem.
Charakterystyka atomu
To, co odróżnia jeden atom od drugiego, to ilość protonów, neutronów i elektronów w jego składzie. Główne wartości używane do identyfikacji atomów to masa atomowa i liczba atomowa.
masa atomowa
Wartość masy atomowej jest reprezentowana przez sumę protonów i neutronów obecnych w jądrze atomu.
A = z + n
Liczba atomowa
Liczba atomowa to liczba protonów w jądrze atomu, jej wartość jest reprezentowana przez literę z. Ponieważ w atomie liczba protonów jest równa liczbie elektronów, mamy:
z = p = e
Zbiór kilku atomów o tej samej liczbie atomowej tworzy a pierwiastek chemiczny. Wszystkie znane pierwiastki chemiczne są reprezentowane w układzie okresowym zgodnie z rosnącym porządkiem liczby atomowej.
Pierwiastki chemiczne są reprezentowane w układzie okresowym przez ich akronim i nazwę w środku, masę atomową na dole i liczbę atomową na górze, jak pokazano na rysunku:
- Masa atomowa = 196,967
- Liczba atomowa = 79
Atomy i cząsteczki
Atom jest bardzo małą porcją materii, składa się z jądra z protonami i neutronami oraz elektronami obracającymi się wokół jądra.
Cząsteczka to zgrupowanie atomów tego samego lub różnych pierwiastków, które razem tworzą substancję. Na przykład:
- Dwa atomy tlenu łączą się i tworzą cząsteczkę tlenu (O2).
- Dwa atomy wodoru łączą się z jednym atomem tlenu i tworzą cząsteczkę wody (H2O).
Zobacz też:
- Molekuły
- Schemat Linusa Paulinga
