Informații de bază despre structura atomului: caracteristici, trăsături și formulă

Atomul este cea mai mică particulă a unei substanțe chimice care este capabilă să-și păstreze proprietățile. Cuvântul "atom" provine din greaca antică "atomos", ceea ce înseamnă "indivizibil". În funcție de cât de multe și de particule care sunt în atom, este posibil să se determine elementul chimic

Pe scurt despre structura atomului

Cum pot să prezint pe scurt informațiile principale despre structura atomului? atom este o particulă cu un nucleu care este încărcat pozitiv. În jurul acestui nucleu există un nor încărcat negativ de electroni. Fiecare atom în stare normală este neutru. Mărimea acestei particule poate fi determinată complet de mărimea norului de electroni care înconjoară nucleul.

Miezul în sine, la rândul său, constă, de asemenea, din particule mai mici - protoni și neutroni. Protonii sunt încărcați pozitiv. Neutronii nu poartă nicio taxă. Cu toate acestea, protonii, împreună cu neutronii, se combină într-o singură categorie și se numesc nucleoni. Dacă informațiile de bază privind structura unui atom sunt necesare pe scurt, atunci aceste informații pot fi limitate la datele enumerate.

Primele informații despre atom

La fel, că materia poate consta din particule mici, de asemenea suspectați de grecii antice. Ei au crezut că tot ceea ce există este compus din atomi. Cu toate acestea, o astfel de viziune era pur filosofică și nu poate fi interpretată științific.

Primele informații de bază despre structura atomului au fost primite de un om de știință englez John Dalton. Acest cercetător a fost capabil să descopere că două elemente chimice pot intra în diferite rapoarte și fiecare combinație ar fi o substanță nouă. De exemplu, opt părți dintr-un element de oxigen generează dioxid de carbon. Patru părți de oxigen sunt monoxid de carbon.

În 1803 Dalton a descoperit așa-numita lege a relațiilor multiple în chimie. Cu ajutorul măsurătorilor indirecte (deoarece nici un atom nu putea fi considerat sub microscoapele de atunci), Dalton a concluzionat despre greutatea relativă a atomilor.

Cercetarea de către Rutherford

Aproape un secol mai târziu, informații de bază despre structura atomilor au fost confirmate de un alt chimist englez - Ernest Rutherford. Omul de știință a propus un model de coajă electronică a celor mai mici particule.

La acel moment, "Modelul Atomic Planetar" al lui Rutherford a fost unul dintre cei mai importanți pași pe care chimia îl poate face. Informațiile de bază despre structura atomului au arătat că este similar cu sistemul solar: particulele electronice se rotesc în jurul nucleului în orbite strict definite, la fel cum fac planetele.

Carcasa electronică a atomilor și formulele atomilor de elemente chimice

Coaja de electroni a fiecăruia dintre atomi conține exact cât mai mulți electroni ca și în nucleul de protoni. Acesta este motivul pentru care atomul este neutru. În 1913 un alt om de știință a primit informații de bază despre structura atomului. Formula lui Niels Bohr era similară celei pe care a primit-o Rutherford. Conform concepției sale, electronii se rotesc și în jurul unui nucleu situat în centru. Bor a rafinat teoria lui Rutherford, a introdus armonie în faptele sale.

Deja au fost făcute formule ale unor substanțe chimice. De exemplu, schematic structura unui atom de azot este desemnată ca 1s²2s²2p³, structura atomului de sodiu este exprimată prin formula 1s²2s²2p⁶3s¹. Prin aceste formule, puteți vedea câți electroni se deplasează de-a lungul fiecărei orbite a unei substanțe chimice.

Modelul Schrodinger

Cu toate acestea, acest model atomic este de asemenea depășit. Informații de bază despre structura atomului, cunoscute astăzi de știință, au devenit, în mare măsură, disponibile datorită cercetării fizicianului austriac E. Schrödinger.

El a propus un nou model al structurii sale - val. În acest timp, oamenii de știință au dovedit deja că electronul este înzestrat nu numai cu natura particulei, ci posedă proprietățile unui val.

Cu toate acestea, modelele Schrödinger și Rutherford dispun și de prevederi generale. Teoriile lor sunt similare prin faptul că există electroni la anumite nivele.

Astfel de nivele sunt numite și straturi electronice. Folosind numărul de nivel, energia electronului poate fi caracterizată. Cu cât este mai mare stratul, cu atât mai multă energie are. Toate nivelurile sunt numărate de jos în sus, astfel încât numărul de nivel corespunde cu energia sa. Fiecare dintre straturile din carcasa electronică a atomului are subsolurile sale. În acest caz, primul nivel poate avea un subsol, al doilea - două, al treilea - trei și așa mai departe (a se vedea formulele electronice de azot și sodiu de mai sus).

Chiar și particule mai mici

În momentul de față, desigur, particule mai mici sunt deschise decât electronul, protonul și neutronul. Se știe că protonul constă din cuarci. Există și particule mai mici ale universului - de exemplu, neutrinii, care în mărime sunt de o sută de ori mai mici decât un quark și un miliard de ori mai mici decât un proton.

Neutrinii sunt o particulă atât de mică, încât este de 10 ori mai scurtă de septilion decât, de exemplu, un tiranozaur. Tiranozaurul în sine este la fel de mult mai mic decât întregul univers observabil.

Informații de bază despre structura atomului: radioactivitate

Întotdeauna sa știut că nicio reacție chimică nu poate transforma un element în altul. Dar în procesul de radiații radioactive acest lucru se întâmplă spontan.

Radioactivitatea este capacitatea nucleelor ​​atomice de a se transforma în alte nuclee - cele mai stabile. Atunci când oamenii primesc informații de bază despre structura atomilor, izotopii ar putea servi ca întruchipare a viselor alchimistilor medievali.

În timpul degradării izotopilor, se emite radiații radioactive. Pentru prima dată, un astfel de fenomen a fost descoperit de Becquerel. Principala formă de radiație radioactivă este degradarea alfa. Cu aceasta, o particulă alfa este eliberată. De asemenea, există o dezintegrare beta, în care particula beta este emisă din nucleul atomului respectiv.

Izotopi naturali și artificiali

În prezent, sunt cunoscuți aproximativ 40 de izotopi naturali. Cele mai multe dintre acestea sunt situate în trei categorii: uraniu-radium, toriu și actiniu. Toate aceste izotopi se găsesc în natură - în roci, sol, aer. Dar, în afară de acestea, există, de asemenea, aproximativ o mie de izotopi dedus artificial care sunt obținuți în reactoare nucleare. Multe dintre izotopii lor sunt utilizați în medicină, în special în domeniul diagnosticării.

Proporțiile din interiorul atomului

Dacă vă imaginați un atom, dimensiunea căreia va fi comparabilă cu dimensiunea unui stadion sportiv internațional, atunci puteți obține vizual următoarele proporții. Electronii atomului într-un astfel de "stadion" vor fi localizați chiar în partea de sus a standurilor. Fiecare dintre ele va fi mai mică decât capul pinului. Apoi, miezul va fi situat în centrul acestui câmp și dimensiunea acestuia nu va depăși dimensiunea unui mazăre.

Uneori oamenii pun întrebarea, cum arată atomul într-adevăr. De fapt, literalmente nu arata in nici un fel - nu pentru motivul ca microscoapele insuficient de bune sunt folosite in stiinta. Dimensiunile atomului sunt în acele zone în care noțiunea de "vizibilitate" pur și simplu nu există.

Atomii au dimensiuni foarte mici. Dar cât de mici sunt aceste dimensiuni într-adevăr? Faptul este că cel mai mic, abia descoperit fir de ochi uman conține aproximativ un atom de chintilion.

Dacă ne imaginăm un atom de această dimensiune care ar putea intra în mâna omului, atunci lângă el vor exista viruși de 300 de metri lungime. Bacteriile ar avea o lungime de 3 km, iar grosimea unui păr uman ar fi egală cu 150 km. Într-o poziție mincinoasă, putea să depășească limitele atmosferei pământului. Și dacă asemenea proporții ar fi reale, atunci părul uman ar putea ajunge la Lună în lungime. Acesta este un atom atat de interesant si interesant, studiul asupra careia oamenii de stiinta continua sa studieze si astazi.