Atom
Atom
Atom (z gr. ἄτομος atomos: "niepodzielny") – najmniejszy składnik materii, któremu można przypisać właściwości chemiczne. Atomistyczną teorię budowy materii sformułował w roku 1808 John Dalton.
Spis treści |
Budowa atomu
Atomy składają się z jądra i otaczających to jądro elektronów. W jądrze znajdują się z kolei nukleony: protony i neutrony. Neutrony są cząstkami obojętnymi elektrycznie, protony noszą ładunek elektryczny dodatni, zaś elektrony – ujemny.
W każdym obojętnym atomie liczba protonów i elektronów jest jednakowa. W takiej sytuacji łączny ładunek protonów i elektronów wynosi zero. Atomy z liczbą elektronów różną od liczby protonów nazywane są jonami, czyli atomami posiadającymi ładunek elektryczny. O właściwościach atomów decyduje głównie liczba protonów w jądrze atomowym. Grupy atomów o takiej samej liczbie protonów w jądrze, a różnej liczbie neutronów określamy jako izotopy danego pierwiastka (określonego liczbą protonów).
Atomy są podstawowymi elementami budującymi materię z punktu widzenia chemii i pozostają najmniejszymi cząstkami rozróżnianymi metodami chemicznymi. Nie zmieniają się w reakcjach chemicznych.
Rozmiar atomów
Rozmiary atomów są rzędu 10−10 m ale nie są dokładnie określone z punktu widzenia mechaniki kwantowej. Zależą od rodzaju atomu i stopnia wzbudzenia. Masa ich rośnie w miarę wzrostu liczby atomowej w przedziale od 10−27 do 10−25 kg.
Eyvind H. Wichmann twierdził, że stosunek wielkości człowieka i atomu powinien się dać wyjaśnić z dokładnością do kilku rzędów wielkości dzięki informacjom z biologii[1], a Schrödinger przypuszczał, że małość atomów w ludzkiej skali wynika z tego, że myślące organizmy muszą być na tyle duże, żeby ignorować przypadkowość mikroświata[2].
Budowa jądra
Jądro ma objętość ok. 1015 razy mniejszą od całego atomu i skupia ono w sobie niemal całą jego masę, gdyż proton i neutron są o ok. 1840 razy cięższe od elektronu. Protony i neutrony mają podobną masę. Powstało wiele modeli jądra atomowego, początkowo na gruncie mechaniki klasycznej a następnie kwantowej.
Historyczny rozwój koncepcji budowy atomu
Historia modeli budowy atomów:
- Bhagawatapurana – Śrimad – Bhagavatam[3]: Podstawowa cząsteczka materialnej manifestacji, która jest niepodzielna i nieuformowana
- Niepodzielna kulka – Demokryt głosił, że istnieją twory, które nazwał atomami i które są niepodzielnymi sztywnymi i pozbawionymi struktury wewnętrznej kulkami
- Model rodzynkowy (Thomsona) – po odkryciu elektronów narodziła się koncepcja atomu jako kuli ładunku dodatniego, w której rozmieszczone są mniejsze kulki ładunku ujemnego (elektrony), tak jak rodzynki w cieście
- Model jądrowy, zwany też planetarnym (model Rutheforda) – większość masy i całkowity ładunek dodatni skupiony jest w małej przestrzeni w centrum atomu zwanej jądrem, elektrony krążą wokół jądra
- Model atomu Bohra – elektrony poruszają się wokół jądra tylko po określonych orbitach; model ten wyjaśnia związek ruchu elektronów wokół jądra z widmem promieniowania pierwiastków, ale nie podaje przyczyny kwantowania tego ruchu (postulatu Bohra)
- Model kwantowy (powłoki elektronowe wokół jądra) – mechanika kwantowa wyjaśnia, dlaczego elektrony przyjmują określone energie
- Kolejne modele wyjaśniają budowę jądra atomowego i jego wpływ na własności atomu – szczegóły patrz jądro atomowe na gruncie mechaniki klasycznej a następnie kwantowej.
Zobacz też
- atom egzotyczny
- atom rydbergowski
- efekt Starka, efekt Zeemana
- izobar, izoton, izotop
- jon
- model atomu Bohra
Przypisy
- ↑ Eyvind H. Wichmann: Fizyka kwantowa. Warszawa: PWN, 1973, s. 103.
- ↑ Erwin Schrödinger: Czym jest życie?. Warszawa: Prószyński, 1998, ss. 20-21. ISBN 83-7180-759-7.
- ↑ Bhagawatapurana Śrimad Bhagavatam, Canto 3, Rozdział 11. Śri Śrimad Bhaktivedanta Swami Prabhupada, Wydawnictwo: The Bhaktivedanta Book Trust.
|
|||||||||||||||||||||||
