อะตอม: มันคืออะไร โครงสร้างและแบบจำลองอะตอม

อะตอมคือ หน่วยพื้นฐานของสสารนั่นคือส่วนที่เล็กที่สุดที่องค์ประกอบสามารถแบ่งได้โดยไม่สูญเสียคุณสมบัติทางเคมี

อะตอมถูกสร้างขึ้นโดยนิวเคลียสที่ประกอบด้วยอนุภาคของโปรตอนและนิวตรอน และอิเล็กตรอนที่โคจรรอบนิวเคลียส ก่อตัวเป็นอิเล็กโตรสเฟียร์

คำว่าอะตอมมีต้นกำเนิดในภาษากรีกและแปลว่า "แบ่งไม่ได้" จนถึงศตวรรษที่สิบเก้าเชื่อกันว่าอะตอมเป็นส่วนที่เล็กที่สุดของสสารนั่นคือจะไม่สามารถแบ่งออกได้

อะตอมประกอบด้วยโปรตอนและนิวตรอนในนิวเคลียสและอิเล็กตรอนในอิเล็กโตรสเฟียร์

โครงสร้างและองค์ประกอบของอะตอม

อะตอมเป็นสสารขนาดเล็กมาก มีขนาดเล็กจนมองไม่เห็นด้วยกล้องจุลทรรศน์ธรรมดา

โครงสร้างประกอบด้วยนิวเคลียสที่มีขนาดเล็กและหนาแน่นอย่างไม่สิ้นสุด ประกอบด้วยโปรตอนและนิวตรอน และอิเล็กโตรสเฟียร์ที่ประกอบด้วยอิเล็กตรอน

• โปรตอน (p): อนุภาคบวกและมวลหน่วย
• นิวตรอน (n): อนุภาคเป็นกลาง (ไม่มีประจุ) และมีหน่วยมวล
• อิเล็กตรอน (จ): อนุภาคที่เป็นลบและไร้มวลในทางปฏิบัติในการเคลื่อนที่แบบโคจรรอบนิวเคลียสคงที่

นิวเคลียสแสดงถึง 99.9% ของมวลอะตอม มวลของอิเล็กตรอนนั้นไม่เกี่ยวข้องกันในทางปฏิบัติ: อิเล็กตรอนมีมวลน้อยกว่ามวลโปรตอนและนิวตรอนถึง 1836 เท่า

การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนรอบนิวเคลียสจะเกิดเป็น a สนามแม่เหล็กไฟฟ้า. อิเล็กตรอนโคจรรอบนิวเคลียสด้วยความเร็วสูงจน ถ้าคุณเห็นอะตอม อิเล็กโตรสเฟียร์จะถูกมองว่าเป็นเมฆรอบนิวเคลียส

อะตอมมีความเป็นกลางทางไฟฟ้า - มีค่าสัมบูรณ์เท่ากับโปรตอน (+) และอิเล็กตรอน (-) ดังนั้นประจุของพวกมันจึงกลายเป็นศูนย์

ถ้าอะตอมรับหรือสูญเสียอิเล็กตรอน อะตอมก็จะหยุดเป็นอะตอมและกลายเป็น a ไอออนซึ่งสามารถมีประจุบวกหรือลบได้:

• หากได้รับอิเล็กตรอน ก็จะมีประจุเป็นลบและกลายเป็น a ประจุลบ.
• หากสูญเสียอิเล็กตรอนไป ก็จะมีประจุบวกและกลายเป็น a ไอออนบวก.

เข้าใจว่ามันคืออะไร เรื่อง และเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับ ไพเพอร์และแอนไอออน.

โครงสร้างอิเล็กโทรสเฟียร์

อิเล็กโตรสเฟียร์ถูกสร้างขึ้นโดยอิเล็กตรอนในการเคลื่อนที่แบบโคจร แต่อิเล็กตรอนเหล่านี้ไม่ได้ถูกจัดเรียงแบบสุ่ม มี ชั้นอิเล็กทรอนิกส์ ที่มีการกระจายอนุภาคเหล่านี้

อะตอมสามารถมีชั้นอิเล็กทรอนิกส์ได้ถึงเจ็ดชั้น แต่ละชั้นเหล่านี้มีระดับพลังงานที่แตกต่างกัน โดยชั้นนอกสุดเป็นชั้นที่มีพลังมากที่สุด

เลเยอร์เหล่านี้แสดงด้วยตัวอักษรต่อไปนี้: K, L, M, N, O, P, Q. K เป็นชั้นที่ใกล้กับแกนมากที่สุด

ไม่ใช่ทุกอะตอมจะมี 7 ชั้น เช่น ปรอท มีเพียง 6 ชั้น แต่ไม่คำนึงถึงจำนวนเปลือกหอย มันเป็นกฎที่สุดท้ายไม่สามารถมีมากกว่า 8 อิเล็กตรอน

ชั้นอิเล็กทรอนิกส์ยังแบ่งออกเป็น ระดับย่อยของพลังงาน, แสดงด้วยตัวอักษร: s, p, d, ฉ

ประวัติอะตอมและแบบจำลองอะตอม

ความคิดที่ว่าสสารสามารถแบ่งออกเป็นส่วนเล็ก ๆ จนกระทั่งกลายเป็นหน่วยที่เล็กจนไม่สามารถแบ่งแยกได้อีกต่อไปมีมาตั้งแต่สมัยกรีกโบราณ

เดโมคริตุส, ประมาณ 400 ปีก่อนคริสตกาล C. เป็นนักวิทยาศาสตร์คนแรกที่สรุปการมีอยู่ของอนุภาคขนาดเล็กนี้และตั้งชื่อมันว่า "อะตอม" ซึ่งในภาษากรีกแปลว่า "แบ่งไม่ได้"

ในปี 1803 ได้มีการพัฒนาทฤษฎีอะตอมที่สอดคล้องกันครั้งแรก จอห์น ดาลตันแย้งว่าอะตอมเป็นส่วนที่เล็กที่สุดของสสารและแบ่งแยกไม่ได้

ตลอดหลายศตวรรษต่อมา ด้วยการพัฒนาทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี การค้นพบใหม่ๆ เกี่ยวกับอนุภาคนี้จึงถูกสร้างขึ้นและตั้งสมมติฐานไว้ในแบบจำลองอะตอมต่างๆ

1803 - ดัลตันโมเดล

พัฒนาโดยศาสตราจารย์จอห์น ดาลตันในปี 1803 แบบจำลองนี้กลายเป็นที่รู้จักในฐานะแบบจำลองของ "พูลบอล"เพราะตามที่เขาพูดอะตอมเป็นทรงกลมขนาดใหญ่แบ่งแยกไม่ได้และทำลายไม่ได้

2441 - ทอมสันโมเดล

โจเซฟ ทอมสันค้นพบการมีอยู่ของอิเล็กตรอน และตามแบบจำลองของเขา ประจุเหล่านี้จะถูกกระจายอย่างเท่าเทียมกันทั่วทั้งอะตอมด้วยประจุบวก

อะตอมในแบบจำลองของทอมสันมีลักษณะเป็นทรงกลมมากกว่ามวล และกลายเป็นที่รู้จักในนาม "พุดดิ้งลูกเกด"โดยที่ลูกเกดในพุดดิ้งแสดงถึงประจุบวกและประจุลบ

2454 - รัทเธอร์ฟอร์ดโมเดล

รัทเทอร์ฟอร์ดได้ค้นพบที่สำคัญเกี่ยวกับอะตอม: การมีอยู่ของนิวเคลียส. แบบจำลองของเขากล่าวว่าอะตอมประกอบด้วยนิวเคลียสและอิเล็กโตรสเฟียร์

ในนิวเคลียสจะมีโปรตอนและนิวตรอนและอิเล็กตรอนในอิเล็กโตรสเฟียร์ รุ่นนี้กลายเป็นที่รู้จักในฐานะ "ระบบสุริยะ".

สิ่งที่รัทเทอร์ฟอร์ดอธิบายไม่ได้ก็คืออิเล็กตรอนไม่ยุบตัวด้วยนิวเคลียสของอะตอม

2456 - นางแบบรัทเธอร์ฟอร์ด - บอร์

แบบจำลองของรัทเทอร์ฟอร์ดเสริมด้วยการค้นพบโดยนักฟิสิกส์ Niels Bohr ในปี 1913 บอร์ได้ข้อสรุปว่าอิเล็กตรอนโคจรรอบอิเล็กโตรสเฟียร์ในชั้นที่มีระดับพลังงานต่างกัน

อิเล็กตรอนไม่ดูดซับหรือปล่อยพลังงานในการเคลื่อนไหวนี้ ดังนั้นพวกมันจึงอยู่ในวงโคจรพลังงานคงที่ ซึ่งจะป้องกันไม่ให้ชนกับนิวเคลียส

ลักษณะของอะตอม

สิ่งที่แตกต่างจากอะตอมอื่นคือปริมาณของโปรตอน นิวตรอนและอิเล็กตรอนในองค์ประกอบของมัน ค่าหลักที่ใช้ในการระบุอะตอมคือมวลอะตอมและเลขอะตอม

มวลอะตอม

ค่ามวลอะตอมแสดงโดยผลรวมของโปรตอนและนิวตรอนที่มีอยู่ในนิวเคลียสของอะตอม

A = z + n

เลขอะตอม

เลขอะตอมคือจำนวนโปรตอนในนิวเคลียสของอะตอม ค่าของมันถูกแทนด้วยตัวอักษร z ในอะตอมจำนวนโปรตอนเท่ากับจำนวนอิเล็กตรอน เรามี:

z = p = e

เซตของอะตอมหลายอะตอมที่มีเลขอะตอมเท่ากันจะสร้าง a องค์ประกอบทางเคมี. องค์ประกอบทางเคมีที่รู้จักทั้งหมดจะแสดงในตารางธาตุตามลำดับเลขอะตอมที่เพิ่มขึ้น

องค์ประกอบทางเคมีจะแสดงในตารางธาตุด้วยตัวย่อและชื่อที่อยู่ตรงกลาง โดยมวลอะตอมที่ด้านล่างและเลขอะตอมที่ด้านบน ดังแสดงในภาพ:

• มวลอะตอม = 196.967
• เลขอะตอม = 79

อะตอมและโมเลกุล

อะตอมเป็นส่วนเล็ก ๆ ของสสาร ประกอบด้วยนิวเคลียสที่มีโปรตอน นิวตรอน และอิเล็กตรอนหมุนรอบนิวเคลียส

โมเลกุลคือการรวมกลุ่มของอะตอมของธาตุที่เหมือนกันหรือต่างกันซึ่งรวมกันเป็นสสาร ตัวอย่างเช่น:

• อะตอมของออกซิเจนสองอะตอมรวมกันเป็นโมเลกุลออกซิเจน (O₂).
• อะตอมของไฮโดรเจนสองอะตอมรวมกันเป็นอะตอมออกซิเจนหนึ่งอะตอมและก่อตัวเป็นโมเลกุลของน้ำ (H₂อ.)

ดูด้วย:

• โมเลกุล
• แผนภาพ Linus Pauling