Atom 101: Ce este un atom și cum funcționează?

Atom 101: Ce este un atom și cum funcționează?

Atom 101: Ce este un atom și cum funcționează?

Un atom este elementul fundamental al materiei. Este alcătuit dintr-un miez încărcat pozitiv și un înveliș care conține electroni încărcați negativ. Structurile atomice sunt cruciale pentru înțelegerea diferitelor discipline științifice, cum ar fi chimia, fizica și biologia. În acest articol, vom arunca o privire în profunzime asupra atomilor și vom afla cum funcționează aceștia.

Ce este un atom?

Un atom este cea mai mică unitate a unui element chimic care are toate proprietățile elementului. Este format din trei componente principale: protoni, neutroni și electroni. Protonii au sarcină pozitivă, neutronii sunt neutri și electronii au sarcină negativă.

Nucleul unui atom este situat în centru și este format din protoni și neutroni. Numărul de protoni din nucleu determină elementul chimic căruia îi aparține atomul. De exemplu, un atom de hidrogen are un proton, în timp ce un atom de carbon are șase protoni.

Electronii orbitează în jurul nucleului în diferite învelișuri sau niveluri de energie. Aceste învelișuri sau niveluri de energie pot deține fiecare un anumit număr de electroni. Învelișul cel mai interior poate conține maximum doi electroni, învelișul următor poate conține până la opt electroni și așa mai departe.

Cum funcționează un atom?

Forțele fundamentale care țin un atom împreună sunt forța electromagnetică și forța nucleară. Forța electromagnetică atrage protonii încărcați pozitiv din nucleu către electronii încărcați negativ din învelișul atomic. În același timp, protonii din nucleu se resping unul pe altul deoarece toți sunt încărcați pozitiv. Forța nucleară, pe de altă parte, ține protonii și neutronii împreună în nucleu și învinge repulsia electromagnetică dintre protoni.

Electronii nu se află pe orbite fixe în jurul nucleului, ci mai degrabă se mișcă într-o zonă din jurul nucleului numită „orbital”. Un orbital poate fi considerat ca distribuția probabilității de a găsi un electron într-o anumită locație din jurul nucleului.

Dispunerea electronilor în nivelurile de energie are loc în conformitate cu regulile mecanicii cuantice. Electronii umplu mai întâi învelișurile interioare sau nivelurile de energie înainte de a intra în învelișurile exterioare. Acest concept este numit „principiul construcției”.

Întrebări frecvente

1. Ce este un nucleu atomic?

Un nucleu atomic este partea centrală a unui atom alcătuită din protoni și neutroni. Poartă sarcina pozitivă a atomului și conține cea mai mare parte a masei atomului.

2. Unde sunt electronii?

Electronii se află în învelișurile sau nivelurile de energie din jurul nucleului. Fiecare înveliș poate conține un anumit număr de electroni, învelișurile interioare fiind capabile să dețină mai puțini electroni decât învelișurile exterioare.

3. Cum se formează atomii?

Atomii pot fi formați în diferite moduri. O posibilitate este formarea atomilor prin reacții chimice în care atomii schimbă sau împart electroni pentru a obține configurații stabile. O altă posibilitate este fuziunea sau fisiunea nucleară, în care atomii sunt creați sau descompuneți în reacții nucleare.

4. Pot fi distruși atomii?

Atomii nu pot fi distruși sau transformați în alți atomi fără a utiliza reacții nucleare sau acceleratori de particule. În reacțiile chimice normale, doar legăturile dintre atomi sunt rupte sau formate, nu atomii înșiși.

5. Ce rol joacă atomii în chimie?

Atomii joacă un rol central în chimie, deoarece sunt elementele fundamentale ale moleculelor și compușilor. Modul în care atomii interacționează între ei determină proprietățile și reactivitatea substanțelor.

6. Când a fost dezvoltat modelul atomic?

Modelul atomic a fost dezvoltat la sfârșitul secolului al XIX-lea și începutul secolului al XX-lea. Diverși oameni de știință precum John Dalton, J.J. Thomson, Ernest Rutherford și Niels Bohr au contribuit la dezvoltarea modelului atomic furnizând dovezi experimentale și considerații teoretice.

7. Cum sunt clasificați atomii?

Atomii sunt clasificați în elemente în funcție de numărul lor de protoni din nucleu. Există peste 100 de elemente diferite, fiecare cu un număr unic de protoni și o reactivitate chimică unică.

8. Ce este un izotop?

Un izotop este o variantă a unui element care diferă prin numărul de neutroni din nucleu. Izotopii au același număr de protoni și, prin urmare, aceeași reactivitate chimică, dar numere de masă diferite.

Concluzie

Pe scurt, atomii sunt elementele fundamentale ale materiei. Ele constau dintr-un nucleu care este încărcat pozitiv și electroni care orbitează în jurul nucleului. Forța electromagnetică și forța nucleară țin atomul împreună. Proprietățile și reactivitatea atomilor determină proprietățile și reactivitatea compușilor chimici. Înțelegerea atomilor este crucială pentru cunoștințele noastre despre chimie, fizică și biologie.