Atom 101: Kaj je atom in kako deluje?

Atom 101: Kaj je atom in kako deluje?

Atom 101: Kaj je atom in kako deluje?

Atom je temeljni gradnik snovi. Sestavljen je iz jedra, ki je pozitivno nabito, in lupine, ki vsebuje negativno nabite elektrone. Atomske strukture so ključne za razumevanje različnih znanstvenih disciplin, kot so kemija, fizika in biologija. V tem članku si bomo poglobljeno ogledali atome in ugotovili, kako delujejo.

Kaj je Atom?

Atom je najmanjša enota kemičnega elementa, ki ima vse lastnosti elementa. Sestavljen je iz treh glavnih komponent: protonov, nevtronov in elektronov. Protoni imajo pozitiven naboj, nevtroni so nevtralni, elektroni pa negativen naboj.

Jedro atoma se nahaja v središču in je sestavljeno iz protonov in nevtronov. Število protonov v jedru določa kemijski element, ki mu atom pripada. Na primer, atom vodika ima en proton, medtem ko ima atom ogljika šest protonov.

Elektroni krožijo okoli jedra v različnih lupinah ali energijskih nivojih. Vsaka od teh lupin ali energijskih ravni lahko vsebuje določeno število elektronov. Najbolj notranja lupina lahko zadrži največ dva elektrona, naslednja lupina lahko zadrži do osem elektronov in tako naprej.

Kako deluje atom?

Osnovni sili, ki držita atom skupaj, sta elektromagnetna sila in jedrska sila. Elektromagnetna sila privlači pozitivno nabite protone v jedru k negativno nabitim elektronom v atomski lupini. Hkrati se protoni v jedru odbijajo, ker so vsi pozitivno nabiti. Jedrska sila pa drži protone in nevtrone skupaj v jedru in premaga elektromagnetno odbojnost med protoni.

Elektroni niso v fiksnih orbitah okoli jedra, temveč se gibljejo v območju okoli jedra, imenovanem "orbitala". Orbitalo si lahko predstavljamo kot porazdelitev verjetnosti, da najdemo elektron na določenem mestu okoli jedra.

Razporeditev elektronov v energijskih nivojih poteka v skladu s pravili kvantne mehanike. Elektroni najprej napolnijo najbolj notranje lupine ali energijske nivoje, preden vstopijo v zunanje lupine. Ta koncept se imenuje "načelo gradnje".

Pogosta vprašanja

1. Kaj je atomsko jedro?

Atomsko jedro je osrednji del atoma, sestavljen iz protonov in nevtronov. Nosi pozitivni naboj atoma in vsebuje večino mase atoma.

2. Kje so elektroni?

Elektroni so v lupinah ali energijskih nivojih okoli jedra. Vsaka lupina lahko zadrži določeno število elektronov, pri čemer lahko notranje lupine zadržijo manj elektronov kot zunanje lupine.

3. Kako nastanejo atomi?

Atome lahko tvorimo na različne načine. Ena od možnosti je nastanek atomov s kemičnimi reakcijami, v katerih si atomi izmenjujejo ali delijo elektrone, da dosežejo stabilne konfiguracije. Druga možnost je jedrska fuzija ali cepitev, pri kateri atomi nastanejo ali razpadejo v jedrskih reakcijah.

4. Ali je mogoče atome uničiti?

Atomov ni mogoče uničiti ali pretvoriti v druge atome brez uporabe jedrskih reakcij ali pospeševalnikov delcev. Pri običajnih kemijskih reakcijah se prekinejo ali tvorijo samo vezi med atomi, ne pa atomi sami.

5. Kakšno vlogo imajo atomi v kemiji?

Atomi igrajo osrednjo vlogo v kemiji, saj so temeljni gradniki molekul in spojin. Način medsebojnega delovanja atomov določa lastnosti in reaktivnost snovi.

6. Kdaj je bil razvit atomski model?

Atomski model je bil razvit v poznem 19. in zgodnjem 20. stoletju. Različni znanstveniki, kot so John Dalton, J.J. Thomson, Ernest Rutherford in Niels Bohr so ​​prispevali k razvoju atomskega modela z zagotavljanjem eksperimentalnih dokazov in teoretičnih premislekov.

7. Kako so razvrščeni atomi?

Atome razvrščamo v elemente glede na njihovo število protonov v jedru. Obstaja več kot 100 različnih elementov, od katerih ima vsak edinstveno število protonov in edinstveno kemično reaktivnost.

8. Kaj je izotop?

Izotop je različica elementa, ki se razlikuje po številu nevtronov v jedru. Izotopi imajo enako število protonov in zato enako kemijsko reaktivnost, a različna masna števila.

Zaključek

Če povzamemo, atomi so temeljni gradniki snovi. Sestavljeni so iz jedra, ki je pozitivno nabito, in elektronov, ki krožijo okoli jedra. Elektromagnetna sila in jedrska sila držita atom skupaj. Lastnosti in reaktivnost atomov določajo lastnosti in reaktivnost kemičnih spojin. Razumevanje atomov je ključnega pomena za naše znanje o kemiji, fiziki in biologiji.