Atomun yapısı hakkında temel bilgiler: özellikleri, özellikleri ve formülü

Atom, kimyasalın en küçük parçacığıdırözelliklerini koruyabilen bir madde. "Atom" sözcüğü, "bölünmez" anlamına gelen eski "Atom" atomlarından gelir. Kaç tanesine ve hangi parçacık atomuna bağlı olarak, kimyasal elementi belirlemek mümkündür..

Kısaca atomun yapısı üzerinde

Hakkında kısaca nasıl bilgi girebilirim?atomun yapısı? Bir atom, bir pozitif yüklü, bir çekirdekli bir parçacıktır. Bu çekirdeğin etrafında negatif yüklü bir elektron bulutu var. Normal halindeki her atom tarafsızdır. Bu parçacığın boyutu, çekirdeği çevreleyen elektron bulutu boyutuyla tamamen belirlenebilir.

Çekirdeğin kendisi de sırf daha fazlaküçük parçacıklar - protonlar ve nötronlar. Protonlar pozitif yüklüdür. Nötronlar herhangi bir yük taşımazlar. Bununla birlikte, protonlar, nötronlarla birlikte, bir kategoride birleştirilir ve bunlara nükleon denir. Bir atomun yapısı hakkında temel bilgilere kısaca ihtiyaç duyulursa, bu bilgi listelenen verilerle sınırlı olabilir.

Atom hakkında ilk bilgi

Aynı şey hakkında, bu konu küçükparçacıklar, antik Yunanlılar da şüpheleniliyordu. Var olan her şeyin atomlardan oluştuğu düşüncesindeydiler. Bununla birlikte, böyle bir görüş tamamen felsefi ve bilimsel olarak yorumlanamaz.

Atomun yapısı hakkında ilk temel bilgi elde edildiİngiliz bilim adamı John Dalton. Bu araştırmacı, iki kimyasal elementin farklı oranlarda girebildiğini keşfedebildi ve bu kombinasyonların her biri yeni bir madde olacaktı. Örneğin, sekiz parça oksijen elementi karbon dioksit üretir. Dört bölüm oksijen karbon monoksittir.

1803'te Dalton, sözde kanunları keşfettikimyada çoklu ilişkiler. Dalton, dolaylı ölçümlerin yardımı ile (daha sonra o zaman mikroskoplar altında hiçbir atom düşünülmemiştir) atomların göreli ağırlığı hakkında fikir birliğine vardılar.

Rutherford tarafından yapılan araştırmalar

Yaklaşık bir asır sonra, atomların yapısı hakkında temel bilgiler başka bir İngiliz kimyager Ernest Rutherford tarafından da teyit edildi. Bilim adamı, en küçük parçacıkların elektron kabuğu modelini önerdi.

O zaman Rutherford tarafından "Gezegenselatomun modeli ", kimyanın yapabileceği en önemli adımlardan biriydi. Atomun yapısı hakkında temel bilgiler, bunun güneş sistemine benzediğini gösterdi: parçacık elektronları, gezegenlerin yaptığı gibi kesinlikle tanımlanmış yörüngelerde çekirdeğin etrafında döndürür.

Atomların elektronik kabuğu ve kimyasal elementlerin atom formülleri

Her bir atomun elektron kabuğu,proton çekirdeğinde olduğu kadar çok elektron var. Bu nedenle atom tarafsızdır. 1913'te başka bir bilim adamı atomun yapısı hakkında temel bilgi aldı. Niels Bohr'un formülü Rutherford'taki formüle benziyordu. Onun anlayışına göre, elektronlar da merkezinde bulunan bir çekirdeğin çevresinde dönerler. Bor, Rutherford'un teorisini rafine etti, gerçeklere uyumu sundu.

Halihazırda bazı kimyasal maddelerin formülleri yapılmıştır. Örneğin şematik olarak bir azot atomunun yapısı 1s²2s²2p³, sodyum atomunun yapısı, 1s formülüyle ifade edilir²2s²2p⁶3s¹. Bu formüller sayesinde, bir kimyasal maddenin her bir yörüngesinde kaç tane elektronun hareket ettiğini görebilirsiniz.

Schrödinger modeli

Bununla birlikte, bu atom modeli de güncelliğini yitirmiş durumda. Bugün bilimde bilinen atomun yapısı hakkında temel bilgiler, Avusturyalı fizikçi E. Schrödinger'in araştırması sayesinde büyük ölçüde mevcut hale gelmiştir.

Yapısının yeni bir modelini önerdi - dalga. Bu arada, bilim adamları elektronun yalnızca parçacıkların doğasına değil, dalga özelliklerine sahip olduğunu kanıtlamışlardır.

Bununla birlikte, Schrödinger ve Rutherford modellerinin de genel hükümleri var. Onların teorileri, elektronların belirli seviyelerde var olması bakımından benzerdir.

Bu seviyelere elektron tabakaları da denir. Seviye numarasını kullanarak, elektron enerjisi karakterize edilebilir. Tabaka ne kadar yüksekse, o kadar çok enerji bulunur. Tüm seviyeler aşağıdan yukarıya doğru sayılır, bu nedenle seviye sayısı enerjisine karşılık gelir. Atomun elektron kabuğundaki katmanların her biri alt seviyelerine sahiptir. Bu durumda, birinci seviye bir alt seviyeye, ikinci bir - iki, üçüncü - üç vb. Olabilir (yukarıdaki azot ve sodyum elektronik formüllerine bakınız).

Daha küçük parçacıklar bile

Şu anda, elbette, daha da fazlasıbir elektron, bir proton ve bir nötron olmaktan ziyade küçük parçacıklar. Protonun kuarklardan oluştuğu bilinmektedir. Evrenin daha küçük parçacıkları da var - örneğin boyut olarak bir kuarktan yüz kat daha küçük ve bir protondan milyar kat daha küçük nötrinolar.

Nötrino öylesine küçük bir parçacıktır ki, örneğin bir tiranosaurustan, sefahatyon kat daha küçük 10 kat daha küçüktür. Tyrannosaur'ın kendisi gözlemlenebilir tüm evren kadar küçüktür.

Atomun yapısı hakkında temel bilgiler: radyoaktivite

Hiçbir kimyasal reaksiyonun bir elementi diğerine dönüştüremediği bilinmektedir. Fakat radyoaktif ışınlama sürecinde bu kendiliğinden gerçekleşir.

Radyoaktivite, atom çekirdeğinin yeteneğidirdaha çekirdek haline dönüşür - daha dengeli. İnsanlar atomların yapısıyla ilgili temel bilgilere sahip olduklarında, izotoplar bir dereceye kadar ortaçağ simyacılarının hayallerinin somutlaşmasına hizmet edebilir.

Yayılan izotopların bozulması sırasındaradyoaktif radyasyon. İlk kez böyle bir fenomen Becquerel tarafından keşfedildi. Radyoaktif radyasyonun ana formu alfa çürümesidir. Bununla bir alfa parçacığı serbest bırakılır. Ayrıca, beta parçacıklarının atom çekirdeğinden yayıldığı bir beta bozunması vardır.

Doğal ve yapay izotoplar

Şu anda yaklaşık 40 doğalizotopları. Çoğu ç kategoride yer almaktadır: uranyum-radyum, toryum ve aktinyum. Bütün bu izotoplar, kayalarda, topraklarda, havada bulunurlar. Fakat onlardan ayrı olarak, nükleer reaktörlerde elde edilen yaklaşık binlerce sentetik olarak türetilen izotoplar da var. İzotoplarının çoğu tıpta, özellikle teşhislerde kullanılır.

Atomdaki oranlar

Eğer boyutlarını bir atom düşünürsekuluslararası spor stadyumunun büyüklüğü ile karşılaştırılabilir olacak, o zaman aşağıdaki oranları görsel olarak elde edebilirsiniz. Böyle bir "stadyum" daki atomun elektronları, standların en üstünde yer alacaktır. Her biri pim kafasından daha küçük olacaktır. Daha sonra çekirdek bu alanın merkezinde yer alacak ve boyutu bir bezelye boyutundan daha fazla olmayacak.

Bazen insanlar bir soru sorar, gerçekte ne demektir?Bir atoma benziyor. Aslında, kelimenin tam anlamıyla hiçbir şekilde bakmaz - bilimde yetersiz mikroskopların kullanıldığı sebeplerden değil. Atomun boyutları "görünürlük" kavramının basitçe mevcut olmadığı alanlardadır.

Atomlar çok küçük boyutlara sahiptir. Ancak bu boyutlar gerçekten ne kadar küçük? Gerçek şu ki, insan gözünün en küçük, neredeyse farkedilebilir tanesi yaklaşık bir beş litrelik atom içeriyor.

Bu boyutta bir atomu hayal edersek,insan eline sığabilecek olan, sonra da 300 metre uzunluğundaki virüsler olacaktır. Bakteriler 3 km uzunluğunda olur ve insan saçı kalınlığı 150 km'ye eşittir. Yalancı bir pozisyonda, dünya atmosferinin sınırlarının ötesine geçebilir. Ve eğer bu oranlar gerçekse, insan saçı ayı uzunluğa ulaştırabilirdi. Bu, bilim adamlarının günümüze kadar çalışmaya devam ettikleri bu kadar tedirgin ve ilginç bir atomdur.