Atom 101: Što je atom i kako radi?

Atom 101: Što je atom i kako radi?

Atom 101: Što je atom i kako radi?

Atom je temeljni građevni element materije. Sastoji se od jezgre koja je pozitivno nabijena i ljuske koja sadrži negativno nabijene elektrone. Atomske strukture ključne su za razumijevanje različitih znanstvenih disciplina poput kemije, fizike i biologije. U ovom ćemo članku detaljno proučiti atome i saznati kako funkcioniraju.

Što je Atom?

Atom je najmanja jedinica kemijskog elementa koja ima sva svojstva elementa. Sastoji se od tri glavne komponente: protona, neutrona i elektrona. Protoni imaju pozitivan naboj, neutroni su neutralni, a elektroni imaju negativan naboj.

Jezgra atoma nalazi se u središtu i sastoji se od protona i neutrona. Broj protona u jezgri određuje kemijski element kojem atom pripada. Na primjer, atom vodika ima jedan proton dok atom ugljika ima šest protona.

Elektroni kruže oko jezgre u različitim ljuskama ili energetskim razinama. Svaka od ovih ljuski ili energetskih razina može sadržavati određeni broj elektrona. Najdublja ljuska može držati najviše dva elektrona, sljedeća ljuska može držati do osam elektrona, i tako dalje.

Kako atom radi?

Osnovne sile koje drže atom na okupu su elektromagnetska sila i nuklearna sila. Elektromagnetska sila privlači pozitivno nabijene protone u jezgri negativno nabijenim elektronima u atomskoj ljusci. Pritom se protoni u jezgri međusobno odbijaju jer su svi pozitivno nabijeni. Nuklearna sila, s druge strane, drži protone i neutrone zajedno u jezgri i nadvladava elektromagnetsko odbijanje između protona.

Elektroni nisu u fiksnim orbitama oko jezgre, već se kreću u području oko jezgre koje se naziva "orbitala". Orbitala se može smatrati distribucijom vjerojatnosti pronalaska elektrona na određenom mjestu oko jezgre.

Raspored elektrona u energetskim razinama odvija se u skladu s pravilima kvantne mehanike. Elektroni prvo ispunjavaju najnutarnje ljuske ili energetske razine prije nego što uđu u vanjske ljuske. Ovaj koncept se naziva "princip izgradnje".

Često postavljana pitanja

1. Što je atomska jezgra?

Atomska jezgra je središnji dio atoma koji se sastoji od protona i neutrona. Nosi pozitivni naboj atoma i sadrži većinu mase atoma.

2. Gdje su elektroni?

Elektroni su u ljuskama ili energetskim razinama oko jezgre. Svaka ljuska može zadržati određeni broj elektrona, pri čemu unutarnje ljuske mogu zadržati manje elektrona nego vanjske.

3. Kako nastaju atomi?

Atomi se mogu formirati na različite načine. Jedna od mogućnosti je stvaranje atoma kroz kemijske reakcije u kojima atomi razmjenjuju ili dijele elektrone kako bi postigli stabilne konfiguracije. Druga mogućnost je nuklearna fuzija ili fisija, u kojoj se atomi stvaraju ili razgrađuju u nuklearnim reakcijama.

4. Mogu li se atomi uništiti?

Atomi se ne mogu uništiti ili transformirati u druge atome bez korištenja nuklearnih reakcija ili akceleratora čestica. U normalnim kemijskim reakcijama samo se veze između atoma kidaju ili stvaraju, a ne sami atomi.

5. Kakvu ulogu imaju atomi u kemiji?

Atomi igraju središnju ulogu u kemiji jer su temeljni građevni blokovi molekula i spojeva. Način na koji atomi međusobno djeluju određuje svojstva i reaktivnost tvari.

6. Kada je razvijen atomski model?

Atomski model razvijen je krajem 19. i početkom 20. stoljeća. Razni znanstvenici poput Johna Daltona, J.J. Thomson, Ernest Rutherford i Niels Bohr pridonijeli su razvoju atomskog modela pružanjem eksperimentalnih dokaza i teoretskih razmatranja.

7. Kako se klasificiraju atomi?

Atomi se klasificiraju u elemente na temelju njihovog broja protona u jezgri. Postoji više od 100 različitih elemenata, svaki s jedinstvenim brojem protona i jedinstvenom kemijskom reaktivnošću.

8. Što je izotop?

Izotop je varijanta elementa koja se razlikuje po broju neutrona u jezgri. Izotopi imaju isti broj protona i stoga istu kemijsku reaktivnost, ali različite masene brojeve.

Zaključak

Ukratko, atomi su temeljni građevni blokovi materije. Sastoje se od jezgre koja je pozitivno nabijena i elektrona koji kruže oko jezgre. Elektromagnetska sila i nuklearna sila drže atom zajedno. Svojstva i reaktivnost atoma određuju svojstva i reaktivnost kemijskih spojeva. Razumijevanje atoma ključno je za naše znanje o kemiji, fizici i biologiji.