Атом є основною одиницею речовини і найменшою фракцією, здатною ідентифікувати хімічний елемент, оскільки він має свою ідентичність. Термін атом походить від грецької і означає неподільний.
Складається з ядра, яке містить нейтрони і протони, та електронів, що оточують ядро.
структура атомів
Атом складається з дрібних частинок, які також називаються субатомні частинкиs: електрони, протони та нейтрони.
Більша частина маси атома зосереджена в ядрі, невеликій щільній області. Найбільший його обсяг знаходиться в електросфері, місці порожніх просторів, коли електрони обертаються навколо ядра.
електрони
О електрон він має негативний електричний заряд (-1) і майже не має маси, оскільки його значення 9,11 х 10-28 g e приблизно в 1840 разів менше маси ядра. Це крихітні частинки, які дуже швидко обертаються навколо атомного ядра.
Електрони, що знаходяться в найвіддаленіших областях атома, відповідають за утворення хімічних зв’язків, які відбуваються за рахунок віддавання, прийому або спільного використання електронів.
протони
О протон він має позитивний електричний заряд (+1) того самого абсолютного значення, що і заряд на електронах. Таким чином, протон і електрон мають тенденцію притягувати один одного електрично.
За протонами можна розрізнити хімічні елементи, оскільки кожен атом елемента має в своєму ядрі певну кількість протонів, яка називається атомний номер.
нейтрони
О нейтрон він взагалі не має заряду, тобто є електрично нейтральним. Разом з протонами він утворює атомне ядро, яке несе всю масу атома (99,9%). І протон, і нейтрон мають масу приблизно 1,67 х 10-24 g. Це значення представляє одиницю атомної маси 1 мкм.
Нейтрон забезпечує стабільність атомного ядра, оскільки ядерна сила призводить до його притягання до електронів і протонів.
Тільки атом водню не має нейтронів, він складається з просто електрона, що обертається навколо протона.
Перевірте таблицю нижче на наявність реферат з інформацією про субатомних частинках.
| Частинка | Символ |
Макарони (в одиницях атомна маса) |
Заряд (в одиницях електричний заряд - у.е.е) |
Розташування |
|---|---|---|---|---|
| Протон | +1 | ядро | ||
| Нейтрон | 0 | ядро | ||
| Електрон | -1 | електросфера |
Атом у основному стані електрично нейтральний, оскільки число протонів дорівнює кількості електронів, а протилежні заряди, позитивні та негативні, виключають один одного.
Наприклад, натрій (Na) має атомний номер 11, тобто його ядро має 11 протонів. Отже, в електросфері атома цього елемента є 11 електронів.
Докладніше про атомна будова.
атомний склад
Як ми вже бачили, атом утворений невеликою і щільною центральною областю, яка називається ядром, і навколо нього є а електросфера, де розташовані електрони, які можна розділити на електронні шари, енергетичні підрівні та атомні орбіталі.
електронні шари
атом представляє енергетичні рівні, які відповідають семи шарам навколо ядра і в них розташовані електрони, які обертаються навколо нього. Шари називаються K, L, M, N, O, P і Q.
Кожна оболонка може містити певну кількість електронів, як показано в таблиці нижче.
| Рівень енергії | електронний шар | Максимальна кількість електронів |
|---|---|---|
| 1º | К | 2 |
| 2º | L | 8 |
| 3º | М | 18 |
| 4º | N | 32 |
| 5º | О | 32 |
| 6º | P | 18 |
| 7º | Питання | 8 |
Наприклад, атом гелію (He) має атомний номер 2 і тому в ядрі має 2 протони. Отже, в електросфері атома є лише 2 електрони, які знаходяться в першій і єдиній електронній оболонці атома, оболонці К, що відповідає першому енергетичному рівню.
Енергетичні підрівні
Рівні енергії містять підрівні, які представлені s, p, d, f. Кожен підрівень вміщує максимальну кількість електронів, що становить відповідно 2, 6, 10 і 14.
За допомогою цієї інформації це можливо електронний розподіл атома і знати місце розташування самого зовнішнього та найенергійнішого електрона.
Приклад: Азот (N)
Атомний номер: 7
Електронний розподіл: 1 с2 2с2 2р3
Атом азоту має два енергетичні рівні - K і L, а його 7 електронів займають s і p підрівні.
К: с2 = 2 електрони
Л: с2 + стор3 = 5 електронів
Зверніть увагу, що L-оболонка може містити до 8 електронів, але в атомі азоту в цій оболонці лише 5 електронів.
атомні орбіталі
Орбітали характеризують регіон, який, найімовірніше, знайде електрон в енергетичному підрівні (s, p, d, f) в електронній оболонці (K, L, M, N, O, P, Q).
- s підрівень: має 1 орбіталь, що вміщує до 2 електронів
- p підрівень: має 3 орбіталі, що містять до 6 електронів
- Підрівень d: має 5 орбіталей, що містять до 10 електронів
- Підрівень f: має 7 орбіталей, що містять до 14 електронів
Повторно використовуючи азот як приклад і розподіляючи його 7 електронів на атомних орбіталях, ми мали б:
Типи атомів
Спостерігаючи за кількістю протонів, нейтронів та електронів, ми можемо порівняти атоми та класифікувати їх ізотопи, ізобар і ізотони.
Хімічний елемент можна визначити як групу атомів з однаковою кількістю протонів. Ці атоми називаються ізотопами, оскільки вони мають однаковий атомний номер і різні маси.
Наприклад, у природі існує 3 ізотопи елемента водень (Н): проти , дейтерій
і тритію
.
Атоми різних хімічних елементів можна класифікувати як ізотони, коли вони мають різні атомні номери та маси, але однакову кількість нейтронів.
Ізобари - це атоми різних елементів, тобто вони мають різний атомний номер, але однакове масове число.
Докладніше про ізотопи, ізобари та ізотони.
Атомні моделі (атомні моделі)
Грецький філософ Арістотель (384 р. Ç. - 322 а. В) намагався пояснити будову всіх речовин із елементів землі, повітря, вогню та води.
Демокріт (546 р. С - 460 а. В), грецький вчений і математик, сформулював ідею про існування межі дрібності частинок. Він сказав, що вони стануть настільки малими, що їх більше не можна розділити. Він назвав цю частинку "атомом".
Більшу частину 19 століття це було Атомна модель Дальтона, Англійський вчений, який запропонував атомну теорію, яка виходила далеко за межі думок древніх.
Ця теорія говорила, що всі речовини складаються з дрібних неподільних частинок, званих атомами, які були б схожі на більярдні кульки. У ході досліджень структури будови речовини було виявлено, що атом утворений іншими дрібними частинками, які називаються субатомними частинками.
З відкриттям електрона, Томсон він сформулював модель, відому як масовий пудинг, яка описувала атом як позитивну сферу з негативно зарядженими електронами, вбудованими в його поверхню.
Шляхом експериментів фізик Резерфорд виявив, що атом мав порожнечі та електрони навколо надзвичайно малого, позитивного ядра. Таким чином, Резерфорд запропонував ядерну модель для представлення атома.
Бора вдосконалив модель, запропоновану Резерфордом, виявивши, що електрони обертаються навколо ядра не випадково, а на конкретних орбітах. Ця модель стала називатися планетарієм.
Також читайте про:
- Атомні моделі
- Атомна модель Томсона
- Атомна модель Бора
- Атомна модель Резерфорда
- Еволюція атомних моделей
