Jeśli zastanawiasz się, z czego zbudowany jest atom, to jesteś we właściwym miejscu! Dowiesz się o różnych elementach atomu, takich jak ładunek dodatni i ujemny, oraz o tym, jak te elementy współpracują ze sobą, tworząc jądro. Odkryjesz też znaczenie powłok elektronowych dla ładunku netto atomu.
Spis treści
Starożytne wyobrażenia o atomach
Starożytne wyobrażenia o atomach przetrwały przez wiele wieków. Fakt ten jest najbardziej widoczny w świecie arabskim. W tym regionie uczeni są szczególnie sprawni w zachowywaniu starych idei.
Wydaje się, że najstarsza starożytna teoria atomowa pochodzi od greckich filozofów Leucippusa z Miletu i Demokryta z Abdery. Uważali oni, że pierwiastki powstały z atomów.
Choć atom był uważany za „zwierciadło wszechświata”, nie opierał się na żadnych rzeczywistych dowodach empirycznych. Zamiast tego był wytworem umysłu. W końcu naukowcy zaczęli obserwować właściwości powietrza, co doprowadziło do zbadania zjawisk atomowych.
Arystotelesowska opinia o atomie pozostała dominująca aż do końca XVIII wieku. Do tego czasu nie można było udowodnić ani obalić istnienia atomów.
Pierwszym współczesnym fizykiem, który obliczył liczbę atomów w znanym wszechświecie, był Amedeo Avogadro. Później odkrycie elektronu nadało nową definicję terminowi „atom”.
Jądro naładowane dodatnio
Atomy to najmniejsze jednostki materii. Składają się z cząstek subatomowych i zawierają gęste jądro. Liczba protonów i elektronów w jądrze decyduje o właściwościach chemicznych pierwiastka.
Elektrony są naładowane ujemnie i tworzą chmurę otaczającą jądro. Protony są naładowane dodatnio i trzymają jądro razem. Oprócz protonów i elektronów w jądrze znajdują się także inne cząstki.
W przeszłości uważano, że atom jest pojedynczą cząstką bez ładunku. Po odkryciu neutronów w 1932 roku opracowano nowe modele opisujące jądro atomowe. Modele te wyjaśniają wiele ważnych zjawisk związanych z atomem, takich jak zmiany energii wiązania.
Zostały zaproponowane różne wersje atomu, w tym model jądrowy Rutherforda i model atomowy Bohra. Oba te modele zawierają maleńkie dodatnie jądro otoczone rozproszoną chmurą elektronów.
Jednak niektórzy naukowcy sugerują, że jądro składa się z neutralnej cząstki. W rzeczywistości James Chadwick, amerykański fizyk, potwierdził obecność neutralnej cząstki w jądrze.
Negatywnie naładowane elektrony
Atom jest niezwykle małym obiektem składającym się z ujemnie naładowanych elektronów i dodatnio naładowanych protonów. Jądro atomu składa się z protonów i neutronów oraz niewielkiego jądra zawierającego elektrony. Masa typowego atomu wynosi około 1,67 x 10-24 grama. Oznacza to, że jest on mniej więcej wielkości stadionu piłkarskiego.
Uważa się, że atom jest w stanie neutralnym, ponieważ liczba elektronów i protonów w atomie jest równa. Jednak na ładunek atomu wpływa obecność elektronów. Jeśli neutralny atom zawiera zbyt wiele elektronów, staje się jonem. Podobnie, jeśli neutralny atom zawiera zbyt mało elektronów, staje się protonem.
Elektrony są bardzo małe, ale można je znaleźć w zewnętrznych częściach atomu. Mogą być również związane z atomem. Ponadto mogą być dzielone między atomy. Na przykład, kiedy elektron opuszcza neutralny atom, może przenieść się do innych obiektów, takich jak ubrania, dywany, a nawet włosy człowieka.
Powłoki elektronowe określają ładunek netto
Powłoki elektronowe to obszary na zewnętrznej powierzchni atomu, które określają ładunek netto atomu. Kiedy atom traci elektrony, nazywa się go anionem, a kiedy zyskuje elektrony, nazywa się go kationem.
Atom składa się z protonów i neutronów oraz gęstego jądra. Zewnętrzna powłoka atomu składa się z ujemnie naładowanych elektronów. Jeśli atom ma taką samą liczbę protonów i elektronów, jest uważany za neutralny. Jednak atom z większą liczbą elektronów może stać się jonem, który ma ładunek ujemny.
Liczba protonów i elektronów w atomie jest znana jako jego liczba atomowa. Można ją ustalić na podstawie układu okresowego. Układ okresowy to zbiór poziomych rzędów i pionowych kolumn, które przedstawiają właściwości chemiczne pierwiastków.
Każdy pierwiastek ma swój własny, unikalny zestaw protonów i elektronów. Na przykład atom helu ma dwa elektrony w zewnętrznej powłoce, podczas gdy atom litu ma trzy elektrony.
