atom je osnovna enota snovi, to je najmanjši del, na katerega je mogoče element razdeliti, ne da bi pri tem izgubil svoje kemijske lastnosti.
Atome tvori jedro, sestavljeno iz delcev protonov in nevtronov ter elektronov, ki krožijo okoli jedra in tvorijo elektrosfero.
Beseda atom je grškega izvora in pomeni "nedeljiv". Do devetnajstega stoletja so verjeli, da je atom najmanjši del snovi, torej da ga je nemogoče razdeliti.
Atom je sestavljen iz protonov in nevtronov v jedru in elektronov v elektrosferi.
Struktura in sestava atoma
Atomi so zelo majhni koščki snovi, tako majhni, da jih z običajnimi mikroskopi ni mogoče videti.
Njeno strukturo tvori neskončno majhno in gosto jedro, sestavljeno iz protonov in nevtronov, in elektrosfera, sestavljena iz elektronov.
- Protoni (p): pozitivnih delcev in z enoto mase.
- Nevtroni (n): nevtralni delci (nenapolnjeni) in z enoto mase.
- Elektroni (e): negativni in praktično brezmasni delci v stalnem krožnem gibanju okoli jedra.
Jedro predstavlja 99,9% mase atoma. Masa elektronov je praktično nepomembna: elektron ima maso 1836 krat manjšo od mase protonov in nevtronov.
Gibanje elektronov okoli jedra tvori a elektromagnetno polje. Elektroni krožijo okoli jedra s tako visoko hitrostjo, da bi, če bi lahko videli atom, elektrosfero videli kot oblak okoli jedra.
Atomi so električno nevtralni - imajo enako absolutno vrednost kot protoni (+) in elektroni (-), zato njihov naboj postane nič.
Če atom prejme ali izgubi elektrone, preneha biti atom in postane a ion, ki ima lahko pozitiven ali negativen naboj:
- Če sprejme elektrone, se negativno napolni in postane a anion.
- Če izgubi elektrone, se pozitivno napolni in postane a kation.
razumeti kaj je zadeve in izveste več o kationi in anioni.
Struktura elektrosfere
Elektrosfero tvorijo elektroni v orbitalnem gibanju, vendar ti elektroni niso naključno razporejeni, obstajajo elektronske plasti kjer so ti delci porazdeljeni.
Atom ima lahko do sedem elektronskih plasti. Vsaka od teh plasti ima različne ravni energije, pri čemer je najbolj zunanja plast najbolj energijska plast.
Te plasti so predstavljene z naslednjimi črkami: K, L, M, N, O, P, Q. K je plast, ki je najbližja jedru.
Vsi atomi nimajo 7 plasti, živo srebro jih ima na primer le 6. Toda ne glede na število lupin je pravilo, da zadnja ne more imeti več kot 8 elektronov.
Elektronske plasti so nadalje razdeljene na podravni energije, ki ga predstavljajo črke: s, p, d, f.
Zgodovina atomov in atomski modeli
Ideja, da je snov mogoče razdeliti na majhne dele, dokler ni prišla do tako majhne enote, da je ni več mogoče deliti, je obstajala že v starih grških časih.
Demokrit, okrog 400 pr C. je bil prvi znanstvenik, ki je predpostavil obstoj tega majhnega delca in ga poimenoval "atom", kar v grščini pomeni "nedeljiv".
Leta 1803 je bila razvita prva dosledna teorija atomov. John Dalton je trdil, da je atom najmanjši del snovi in da je nedeljiv.
V naslednjih stoletjih so bila z razvojem znanosti in tehnologije nova odkritja o tem delcu odkrita in postavljena v različne atomske modele.
1803 - model Dalton
Ta model, ki ga je leta 1803 razvil profesor John Dalton, je postal znan kot model "žogica za bazen", ker so bili po njegovem mnenju atomi masivne, nedeljive in neuničljive krogle.
1898 - model Thomson
Joseph Thomson je odkril obstoj elektronov in po njegovem modelu bi bili ti naboji enakomerno porazdeljeni po celotnem atomu s pozitivnimi naboji.
Atom v Thomsonovem modelu je bil bolj sferičen kot masiven in je postal znan kot "puding iz rozin", kjer so rozine v pudingu predstavljale pozitivne in negativne naboje.
1911 - Rutherfordov model
Rutherford je pomembno odkril o atomu: obstoj jedra. Njegov model je dejal, da je atom sestavljen iz jedra in elektrosfere.
V jedru bi bili protoni in nevtroni, v elektrosferi pa elektroni. Ta model je postal znan kot "solarni sistem".
Rutherford ni znal pojasniti, kako se elektroni niso sesuli z jedrom atoma.
1913 - Rutherford-Bohrov model
Rutherfordov model je bil dopolnjen z odkritji fizika Nielsa Bohra leta 1913. Bohr je prišel do zaključka, da elektroni krožijo okoli elektrosfere v plasteh z različnimi nivoji energije.
Elektroni pri tem gibanju ne absorbirajo in ne sproščajo energije, zato ostanejo v stalni energijski orbiti, kar jim preprečuje trčenje z jedrom.
Značilnosti atoma
Kar razlikuje en atom od drugega, je količina protonov, nevtronov in elektronov v njegovi sestavi. Glavni vrednosti za identifikacijo atomov sta atomska masa in atomsko število.
atomska masa
Vrednost atomske mase predstavlja vsota protonov in nevtronov, prisotnih v jedru atoma.
A = z + n
atomsko število
Atomsko število je število protonov v jedru atoma, njegovo vrednost predstavlja črka z. Ker je v atomu število protonov enako številu elektronov, imamo:
z = p = e
Skupina več atomov z enakim atomskim številom tvori a kemični element. Vsi znani kemijski elementi so predstavljeni na periodnem sistemu po naraščajočem vrstnem redu atomskega števila.
Kemični elementi so v periodnem sistemu predstavljeni s kratico in imenom v sredini, z atomsko maso na dnu in z atomskim številom na vrhu, kot je prikazano na sliki:
- Atomska masa = 196,967
- Atomsko število = 79
Atomi in molekule
Atom je zelo majhen del snovi, sestavljen je iz jedra s protoni in nevtroni ter elektroni, ki se vrtijo okoli jedra.
Molekula je skupina atomov istih ali različnih elementov, ki skupaj tvorijo snov. Na primer:
- Dva atoma kisika se združita in tvorita molekulo kisika (O2).
- Dva atoma vodika se združita z enim atomom kisika in tvorita molekulo vode (H2O).
Glej tudi:
- Molekule
- Diagram Linusa Paulinga