Περιεχόμενο
Το άτομο, που προέρχεται από μια ελληνική λέξη που μεταφράζεται χαλαρά σε "αυτό που δεν μπορεί να χωριστεί", θεωρείται ευρέως ως θεμελιώδης μονάδα κάθε ύλης. Τα άτομα αποτελούνται από υποατομικά σωματίδια που ονομάζονται πρωτόνια, νετρόνια και ηλεκτρόνια, με τα δύο πρώτα να βρίσκονται στον πυρήνα του ατόμου και να αντιπροσωπεύουν σχεδόν όλη τη μάζα του, και τα ηλεκτρόνια να περιορίζονται στα τροχιακά στην άκρη του ατόμου. Ο αριθμός των πρωτονίων στα φυσικά απαντώμενα άτομα κυμαίνεται από 1 έως 92. αυτά τα διαφορετικά άτομα αντιστοιχούν σε στοιχεία που έχουν διαφορετικές ηλεκτροχημικές ιδιότητες λόγω των μεταβλητών τους μαζών και της μοναδικής διάταξης των μικροσκοπικών σωματιδίων τους στο χώρο.
Η ατμόσφαιρα
Τα άτομα είναι εξαιρετικά μικρά σωματίδια και δεν μπορούν να χωριστούν περαιτέρω εκτός από εξαιρετικά μέσα. Σκεφτείτε τα κομμάτια που αποτελούν ένα παζλ. Αυτά μπορούν τεχνικά να χωριστούν σε μικρότερα κομμάτια χαρτονιού και χαρτιού καταστρέφοντάς τα, αλλά για πρακτικούς λόγους τα κομμάτια αυτά είναι τα θεμελιώδη, αδιαίρετα στοιχεία των παζλ παζλ.
Τα άτομα αποτελούνται από πρωτόνια, τα οποία φέρουν θετικό ηλεκτρικό φορτίο. ηλεκτρόνια, τα οποία φέρουν αρνητικό φορτίο. και τα νετρόνια, τα οποία δεν επιβαρύνονται. Έτσι σε ένα συνηθισμένο, ηλεκτρικά ουδέτερο άτομο, ο αριθμός των πρωτονίων και ο αριθμός των ηλεκτρονίων είναι ίσος.
Η ατομική μάζα ενός ατόμου είναι περίπου ίση με τον αριθμό των πρωτονίων συν τον αριθμό των ηλεκτρονίων, αφού η μάζα των ηλεκτρονίων είναι πρακτικά αμελητέα.
Το πρωτόνιο
Το πρωτόνιο είναι, στην πραγματικότητα, το σωματίδιο δείκτη οποιουδήποτε ατόμου. Είναι ο αριθμός των πρωτονίων σε ένα άτομο που καθορίζει την ταυτότητα του στοιχείου που ανήκει ένα άτομο. με άλλα λόγια, εάν δύο άτομα έχουν διαφορετικό αριθμό πρωτονίων, δεν είναι το ίδιο στοιχείο.
Ο αριθμός των πρωτονίων σε ένα στοιχείο καθορίζει τον ατομικό του αριθμό, Ζ. Το υδρογόνο είναι το ελαφρύτερο στοιχείο και έχει ένα πρωτόνιο (Z = 1). το ουράνιο είναι το βαρύτερο φυσικό στοιχείο και έχει 92 πρωτόνια (Z = 92). Κάθε πρωτόνιο, στο οποίο έχει εκχωρηθεί μάζα 1,00728 μονάδων ατομικής μάζας (amu), έχει ένα φορτίο χαρακτηρισμένο ως +1.
Τα άτομα μπορούν να υπάρχουν μόνο με ένα πρωτόνιο στον πυρήνα τους, όπως συμβαίνει με τα άτομα υδρογόνου. Ένας πυρήνας χωρίς τουλάχιστον ένα συνοδευτικό πρωτόνιο, ωστόσο, δεν είναι ένα άτομο.
Το Ουδέτερο
Τα νετρόνια είναι παρόμοια σε μέγεθος με πρωτόνια, με amu 1.00867, και επίσης κατοικούν στον πυρήνα των ατόμων. Ο αριθμός των νετρονίων σε ένα άτομο σε μια πιο σταθερή διαμόρφωση στοιχείων είναι συνήθως μεγαλύτερος από τον αριθμό των πρωτονίων, με αυτή τη διαφορά να γίνεται μεγαλύτερη καθώς ο ατομικός αριθμός αυξάνεται. Ένα άτομο υδρογόνου, για παράδειγμα, έχει ένα πρωτόνιο αλλά όχι νετρόνια, ενώ ένα άτομο ηλίου έχει δύο από το καθένα. Ο κασσίτερος, από την άλλη πλευρά, έχει 50 πρωτόνια και 69 νετρόνια, ενώ το ουράνιο έχει 92 και 146 αντίστοιχα.
Ο αριθμός των πρωτονίων συν νετρόνια σε ένα άτομο είναι ο αριθμός μάζας του, Μ. Έτσι, ο αριθμός των νετρονίων σε ένα άτομο είναι ο αριθμός ατομικής μάζας του μείον τον ατομικό του αριθμό ή Μ - Ζ.
Αν ένα άτομο κερδίσει ή χάνει νετρόνια, παραμένει το ίδιο στοιχείο αλλά γίνεται ισότοπο αυτού του στοιχείου. Διαφορετικά ισότοπα προσδιορίζονται με την προσάρτηση του Μ στην επάνω αριστερή γωνία της συντομογραφίας για το στοιχείο αυτό. Για παράδειγμα, 14Το C είναι ένα ισότοπο άνθρακα (Ζ = 6) που έχει οκτώ νετρόνια παρά τα συνηθισμένα έξι.
Το Ηλεκτρον
Τα ηλεκτρόνια είναι μικροσκοπικά (0.000549 amu), αρνητικά φορτισμένα σωματίδια που περιγράφονται ως σε τροχιά γύρω από τα πρωτόνια και τα νετρόνια που αποτελούν τον πυρήνα των ατόμων, με τον τρόπο που οι πλανήτες περιστρέφονται γύρω από τον ήλιο. Αυτή είναι μια περιληπτική περιγραφή στην καλύτερη περίπτωση, ωστόσο, καθώς οι προόδους στην κβαντική φυσική έχουν οδηγήσει στην έννοια των διακριτών τροχιακών γύρω από τον πυρήνα μεταξύ του οποίου τα ηλεκτρόνια μπορεί να «πηδήσουν». Αυτά τα τροχιακά αντιστοιχούν σε διαφορετικά επίπεδα ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας και δίδονται ονόματα όπως s, p, d και f. Η κίνηση των ηλεκτρονίων οφείλεται στο γεγονός ότι έχουν ένα φορτίο -1 και έλκονται από τον θετικά φορτισμένο πυρήνα.
Κανονικά, ο αριθμός των ηλεκτρονίων σε ένα άτομο είναι ίσος με το Ζ, καθιστώντας αυτά τα άτομα ουδέτερα στο συνολικό φορτίο. Ορισμένα άτομα έχουν διαφορετικούς αριθμούς πρωτονίων και ηλεκτρονίων, με αποτέλεσμα καθαρό θετικό ή αρνητικό φορτίο. Αυτά τα άτομα ονομάζονται ιόντα.