Atomun yapısı hakkında temel bilgiler: özellikleri, özellikleri ve formülü

Atom, kimyasalın en küçük partikülüdürözelliklerini koruyabilen bir madde. "Atom" kelimesi "bölünmez" anlamına gelen antik Yunan "atomları" dan gelir. Atomda kaç tane ve hangi parçacık bulunduğuna bağlı olarak kimyasal elementi belirlemek mümkündür..

Kısaca atomun yapısı hakkında

Ana bilgileri kısaca nasıl listeleyebilirimatomun yapısı? Bir atom, pozitif yüklü bir nükleuslu bir parçacıktır. Bu çekirdeğin etrafında negatif yüklü bir elektron bulutu vardır. Her atom normal durumunda nötrdür. Bu parçacığın büyüklüğü, çekirdeği çevreleyen elektron bulutunun büyüklüğüne göre tamamen belirlenebilir.

Çekirdek kendisi de, daha fazla oluşurküçük parçacıklar - protonlar ve nötronlar. Protonlar pozitif yüklüdür. Nötronlar herhangi bir ücret taşımamaktadır. Bununla birlikte, protonlar, nötronlarla birlikte, bir kategori halinde birleşir ve nükleons olarak adlandırılır. Bir atomun yapısı ile ilgili temel bilgilere kısaca ihtiyaç duyulursa, bu bilgi listelenen verilerle sınırlı olabilir..

Atom hakkında ilk bilgi

Aynı konuda, bu konu küçükten oluşabilirparçacıklar, antik Yunanlılar da şüpheli. Var olan her şeyin atomlardan oluştuğuna inanıyorlardı. Ancak, böyle bir görüş tamamen felsefi ve bilimsel olarak yorumlanamaz.

Atomun yapısı hakkında ilk temel bilgiler elde edildi.İngiliz bilim adamı John Dalton. İki kimyasal elementin farklı oranlara girebileceğini keşfeden bu araştırmacıydı ve her bir kombinasyon yeni bir madde olurdu. Örneğin, bir oksijen elemanının sekiz kısmı karbon dioksit üretir. Dört oksijen parçası karbon monoksittir.

1803'te, Dalton sözde kanunu keşfettikimyada çoklu ilişkiler. Dolaylı ölçümler yardımıyla (o zaman atomların o zamanki mikroskoplar altında düşünülemeyeceği için), Dalton atomların göreceli ağırlığı hakkında sonuç verdi..

Rutherford tarafından yapılan araştırma

Neredeyse bir yüzyıl sonra, atomların yapısı hakkında temel bilgiler başka bir İngiliz kimyacı olan Ernest Rutherford tarafından doğrulandı. Bilim adamı en küçük parçacıkların elektron kabuğunun bir modelini önerdi.

O zaman Rutherford "Gezegen tarafından çağrıldı"Atomun modeli", kimyanın yapabileceği en önemli adımlardan biriydi. Atomun yapısı hakkında temel bilgiler, güneş sistemine benzer olduğunu göstermiştir: parçacık-elektronlar, tam olarak gezegenlerin yaptığı gibi, kesin olarak tanımlanmış yörüngeler içinde çekirdeğin etrafında dönerler.

Atomların elektronik kabuğu ve kimyasal elementlerin atomlarının formülleri

Atomların her birinin elektron kabuğuProton çekirdeğinde olduğu gibi tam olarak çok sayıda elektron var. Bu yüzden atom nötrdür. 1913'te başka bir bilim adamı atomun yapısı hakkında temel bilgiler aldı. Niels Bohr'ın formülü Rutherford'un aldığıyla benzerdi. Onun anlayışına göre, elektronlar ayrıca merkezde bulunan bir çekirdeğin etrafında dönerler. Bor Rutherford'un teorisini rafine etti, gerçeklerine uyum sağladı.

Zaten bazı kimyasal maddelerin formülleri yapılmıştır. Örneğin, bir nitrojen atomunun yapısı şematik olarak 1s olarak belirtilir.²2s²2p³sodyum atomunun yapısı, formül 1 ile ifade edilir.²2s²2p⁶3s¹. Bu formüller aracılığıyla, bir kimyasal maddenin orbitallerinin her biri boyunca kaç tane elektronun hareket ettiğini görebilirsiniz.

Schrodinger modeli

Ancak, bu atomik model de eskidir. Bugün bilimle bilinen atomun yapısına dair temel bilgiler, Avusturyalı fizikçi E. Schrödinger'in araştırmasından dolayı büyük ölçüde erişilebilir hale gelmiştir.

Yapısının yeni bir modelini önerdi - dalga. Bu zamana kadar, bilim adamları elektronun yalnızca parçacığın doğasına değil, aynı zamanda bir dalganın özelliklerine de sahip olduğunu kanıtlamışlardır.

Bununla birlikte, Schrödinger ve Rutherford modelleri de genel hükümlere sahiptir. Teorileri, elektronların belli seviyelerde var olmasıyla benzerdir.

Bu seviyeler de elektron katmanları olarak adlandırılır. Seviye sayısını kullanarak, elektron enerjisi karakterize edilebilir. Katman ne kadar yüksek olursa, o kadar fazla enerjiye sahiptir. Tüm seviyeler aşağıdan yukarıya doğru sayılır, bu yüzden seviye numarası enerjisine karşılık gelir. Atomun elektron kabuğundaki katmanların her biri alt seviyelerine sahiptir. Bu durumda, ilk seviye bir alt seviye, ikincisi bir - iki, üçüncü - üç, vs. olabilir (yukarıda belirtilen nitrojen ve sodyumun elektronik formülleri).

Daha küçük parçacıklar bile

Şu anda, elbette, daha fazlabir elektron, bir proton ve bir nötron yerine küçük parçacıklar. Protonun kuarklardan oluştuğu bilinmektedir. Evrenin daha küçük parçacıkları vardır - örneğin, bir kuarktan yüz kat daha küçük olan ve bir protondan milyarlarca küçük olan nötrinolar.

Nötrinolar çok küçük bir parçacıktır, örneğin bir tyrannosaurus'dan 10 kat daha küçük bir septilyon kat daha küçüktür. Tyrannosaur'un kendisi, tüm gözlemlenebilir evrenden daha küçüktür.

Atomun yapısı hakkında temel bilgiler: radyoaktivite

Hiçbir kimyasal reaksiyonun bir elemanı diğerine dönüştülemediği her zaman bilinmektedir. Ancak radyoaktif radyasyon sürecinde bu kendiliğinden gerçekleşir.

Radyoaktivite atom çekirdeğinin yeteneğidir.diğer çekirdeklere dönüş - daha kararlı. İnsanlar atomların yapısı hakkında temel bilgilere sahip olduklarında, izotoplar bir dereceye kadar ortaçağ simyacılarının hayallerinin bir uygulaması olarak hizmet edebilirler.

Yayılan izotopların bozulması sırasındaradyoaktif radyasyon. İlk kez böyle bir fenomen Becquerel tarafından keşfedildi. Radyoaktif radyasyonun ana formu alfa bozundur. Bununla birlikte, bir alfa parçacık serbest bırakıldı. Ayrıca, beta parçacığının, atomun çekirdeğinden sırasıyla salındığı bir beta bozunması vardır.

Doğal ve Yapay İzotoplar

Şu anda yaklaşık 40 doğalizotopları. Bunların çoğu üç kategoride bulunur: uranyum-radyum, toryum ve aktinyum. Tüm bu izotoplar doğada bulunabilir - kayalarda, toprakta, havada. Ama onlardan ayrı olarak, nükleer reaktörlerde elde edilen yaklaşık 1000 yapay izotop var. Özellikle izotoplarda, izotopların çoğu tıpta kullanılmaktadır.

Atom içindeki oranlar

Boyutları olan bir atom hayal edersekUluslararası spor stadyumunun büyüklüğü ile karşılaştırılabilir, daha sonra aşağıdaki oranları görsel olarak elde edebilirsiniz. Böyle bir "stadyumda" atomun elektronları, standların en üstünde yer alacaktır. Her biri pim başlığından daha küçük olacaktır. Daha sonra çekirdek bu alanın merkezinde yer alacak ve büyüklüğü bir bezelye büyüklüğünden daha fazla olmayacaktır.

Bazen insanlar bir soru soruyorlar, nasıl gerçektebir atom gibi görünüyor. Aslında, kelimenin tam anlamıyla herhangi bir şekilde görünmüyor - yetersiz derecede iyi mikroskopların bilimde kullanılmasının nedeni değil. Atomun boyutları, "görünürlük" kavramının basitçe mevcut olmadığı bölgelerdedir.

Atomların çok küçük boyutları vardır. Ama bu boyutlar gerçekten ne kadar küçük? Gerçek şu ki, bir insan gözünün en küçük, ancak ayırt edilebilen tahılı, yaklaşık bir tane quintillion atomu içerir.

Bu büyüklükte bir atom hayal edersek,İnsan eline sığabilecek olan, daha sonra 300 metre uzunluktaki virüsler olurdu. Bakteriler 3 km uzunluğunda olacak ve bir insan saçı kalınlığı 150 km'ye eşit olacaktır. Yatarken, dünyanın atmosferinin sınırlarını aşabilirdi. Ve eğer bu oranlar gerçek olsaydı, o zaman insan saçı uzun bir aya ulaşabilirdi. Bu, bilim adamlarının bu güne devam etmeyi sürdürdüğü çalışma gibi huzursuz ve ilginç bir atom.</ span </ p>