Ang isang atom ay ang pinakamaliit na yunit ng mga maliit na butil na mayroon bilang isang simpleng sangkap, na makagambala sa isang kombinasyon ng kemikal. Sa buong daang siglo, ang limitadong kaalaman na mayroon tungkol sa atom, ay paksa lamang ng haka-haka at palagay, upang ang kongkretong datos ay hindi makukuha hanggang sa maraming taon. Noong ika-18 at ika-19 na siglo, iminungkahi ng siyentipikong Ingles na si John Dalton ang pagkakaroon ng mga atom bilang isang napakaliit na yunit, kung saan ang lahat ng mga bagay ay bubuo, at itinalaga sa kanila ng masa at kinakatawan sila bilang solid at hindi maibabahagi ng mga sphere.
Ano ang isang atom
Talaan ng mga Nilalaman
Ito ang pinakamaliit na yunit ng bagay, kung saan binubuo ang mga solido, likido at gas. Ang mga atomo ay pinagsasama-sama, na maaaring magkaroon ng parehong uri o magkakaiba, upang mabuo ang mga molekula, na kung saan, ay binubuo ng bagay na binubuo ng mga katawang mayroon. Gayunpaman, natukoy ng mga siyentista na 5% lamang ng bagay sa sansinukob ang binubuo ng mga atomo, dahil ang maitim na bagay (na sumasakop sa higit sa 20% ng uniberso) ay binubuo ng hindi kilalang mga maliit na butil, pati na rin madilim na enerhiya (na sumasakop sa 70%).
Ang pangalan nito ay nagmula sa Latin atomus, na nangangahulugang "hindi maibabahagi", at ang mga nagbigay ng terminolohiya na ito ay ang mga pilosopo na Greek Democritus (460-370 BC) at Epicurus (341-270 BC).
Ang mga pilosopo na ito, na hindi nag-eksperimento, sa paghahanap ng isang sagot sa tanong ng kung ano tayo binubuo at ang paliwanag ng katotohanan, ay nagtapos na imposibleng hatiin ang bagay nang walang hanggan, na dapat mayroong isang "tuktok", na nangangahulugang maaabot nito ang minimum na limitasyon ng kung ano ang binubuo ng lahat ng mga bagay. Tinawag nilang "tuktok" na ito ang isang atom, dahil ang pinakamaliit na maliit na maliit na butil na iyon ay hindi na mahahati at ang sansinukob ay binubuo niyon. Dapat idagdag na ang konseptong ito ay napanatili pa rin ngayon kapag pinag-uusapan kung ano ang isang atom.
Binubuo ito ng isang nucleus, kung saan mayroong hindi bababa sa isang proton at ang parehong bilang ng mga neutron (na ang unyon ay tinatawag na isang "nucleon), at hindi bababa sa 99.94% ng masa nito ang matatagpuan sa nasabing nucleus. Ang natitirang 0.06% ay binubuo ng mga electron na umikot sa nucleus. Kung ang bilang ng mga electron at proton ay pareho, ang atom ay electrically neutral; kung mayroon itong higit pang mga electron kaysa sa mga proton, ang singil nito ay magiging negatibo at natutukoy ito bilang isang anion; at kung ang bilang ng mga proton ay lumampas sa mga electron, ang kanilang singil ay magiging positibo, at tatawaging cation.
Ang laki nito ay napakaliit (humigit-kumulang sampung bilyong bahagi ng isang metro) na kung ang isang bagay ay nahahati sa maraming beses, wala nang anuman sa materyal na kung saan ito nabuo, ngunit ang mga atomo ng mga elemento ay mananatili na, sa kumbinasyon, nabuo nila ito, at ang mga ito ay halos hindi nakikita. Gayunpaman, hindi lahat ng mga uri ng atoms ay may parehong hugis at sukat, dahil ito ay depende sa maraming mga kadahilanan.
Mga elemento ng isang atom
Ang mga atom ay may iba pang mga sangkap na bumubuo sa kanila na tinatawag na mga subatomic particle, na hindi maaaring umiiral nang nakapag-iisa, maliban kung nasa ilalim ng mga espesyal at kontroladong kondisyon. Ang mga maliit na butil na ito ay: mga electron, na may negatibong singil; mga proton, na positibong sisingilin; at mga neutron, na ang singil ay pantay, na ginagawang walang kinikilingan sa electrically. Ang mga proton at neutron ay matatagpuan sa nucleus (gitna) ng atom, na bumubuo ng kilala bilang isang nucleon, at ang mga electron ay umikot sa nucleus.
Mga proton
Ang maliit na butil na ito ay matatagpuan sa nucleus ng atom, na bumubuo ng mga bahagi ng mga nucleon, at ang singil nito ay positibo. Nag-aambag sila ng halos 50% ng masa ng atomo, at ang kanilang masa ay katumbas ng 1836 beses kaysa sa isang electron. Gayunpaman, mayroon silang bahagyang mas mababa masa kaysa sa mga neutron. Ang proton ay hindi isang maliit na butil ng elementarya, dahil ito ay binubuo ng tatlong quark (na kung saan ay isang uri ng fermion, isa sa dalawang mayroon nang mga elementong elementarya).
Ang bilang ng mga proton sa isang atom ay nagpasiya sa pagtukoy ng uri ng elemento. Halimbawa, ang carbon atom ay may anim na proton, habang ang isang hydrogen atom ay mayroon lamang isang proton.
Mga elektron
Ang mga ito ang mga negatibong particle na umiikot sa nucleus ng atom. Napakaliit ng kanyang masa na ito ay itinuturing na disposable. Karaniwan ang bilang ng mga electron sa isang atom ay pareho ng proton, kaya't kapwa kinansela ng singil ang bawat isa.
Ang mga electron ng iba't ibang mga atomo ay na-link ng puwersang Coulomb (electrostatic), at kapag ibinahagi at ipinagpapalit mula sa isang atom patungo sa isa pa, sanhi ito ng mga bono ng kemikal. May mga electron na maaaring libre, nang hindi nakakabit sa ilang mga atomo; at ang mga na-link sa isa, ay maaaring magkaroon ng mga orbit ng iba't ibang laki (mas malaki ang radius ng orbital, mas malaki ang lakas na nilalaman dito).
Ang elektron ay isang maliit na butil ng elementarya, dahil ito ay isang uri ng fermion (lepton), at hindi ito nabubuo ng anumang iba pang elemento.
Mga Neutron
Ito ay ang subatomic neutral na butil ng atomo, iyon ay, mayroon itong parehong halaga ng positibo at negatibong singil. Ang masa nito ay bahagyang mas mataas kaysa sa mga proton, na kung saan ito ay bumubuo ng nucleus ng atom.
Tulad ng mga proton, ang mga neutron ay binubuo ng tatlong quark: dalawang pababang o pababa na may singil na -1/3 at isang pataas o pataas na may singil na +2/3, na nagreresulta sa isang kabuuang singil ng zero, na nagbibigay dito ng neutralidad. Ang isang neutron sa pamamagitan ng kanyang sarili ay hindi maaaring umiiral sa labas ng nucleus, dahil ang average na buhay sa labas ng nucleus ay tungkol sa 15 minuto.
Ang dami ng mga neutron sa isang atom ay hindi natutukoy ang likas na katangian nito, maliban kung ito ay isang isotope.
Mga Isotopes
Ang mga ito ay isang uri ng mga atomo, na ang komposisyon ng nukleyar ay hindi pantay; iyon ay, mayroon itong parehong bilang ng mga proton ngunit magkakaibang bilang ng mga neutron. Sa kasong ito, ang mga atomo na bumubuo ng parehong elemento ay magkakaiba, naiiba sa bilang ng mga neutrons na naglalaman ng mga ito.
Mayroong dalawang uri ng isotopes:
- Likas, matatagpuan sa kalikasan, tulad ng hydrogen atom, na mayroong tatlong (protium, deuterium at tritium); o ang carbon atom, na mayroon ding tatlo (carbon-12, carbon-13, at carbon-14; bawat isa ay may magkakaibang kagamitan).
- Artipisyal, na kung saan ay ginawa sa mga kinokontrol na mga kapaligiran, kung saan ang mga subatomic na mga maliit na butil ay bombarded, pagiging hindi matatag at radioactive.
Mayroong matatag na mga isotopes, ngunit sinabi na ang katatagan ay kamag-anak, dahil, kahit na ang mga ito ay radioactive sa parehong paraan, ang kanilang panahon ng pagkakawatak-watak ay mahaba kumpara sa pagkakaroon ng planeta.
Paano tinukoy ang mga elemento ng isang atom
Ang isang atom ay magkakaroon ng pagkakaiba-iba o tinukoy ng maraming mga kadahilanan, katulad:
- Halaga ng mga proton: ang pagkakaiba-iba sa bilang na ito ay maaaring magresulta sa ibang elemento, dahil tinutukoy nito kung aling elemento ng kemikal ang kinabibilangan nito.
- Bilang ng mga neutron: tinutukoy ang isotope ng elemento.
Ang puwersa kung saan nakakaakit ang mga proton ng mga electron ay electromagnetic; habang ang nakakaakit ng mga proton at neutron ay nuklear, na ang intensidad ay mas malaki kaysa sa una, na nagtataboy ng positibong sisingilin na mga proton mula sa bawat isa.
Kung ang bilang ng mga proton sa isang atom ay mataas, ang lakas na electromagnetic na nagtataboy sa kanila ay magiging mas malakas kaysa sa nuklear, may posibilidad na mapalabas ang mga nucleon mula sa nucleus, na gumagawa ng pagkabulok ng nukleyar, o kung ano ang kilala rin bilang radioactivity; sa paglaon ay magreresulta sa transmutation nukleyar, na kung saan ay ang pagbabago ng isang elemento sa isa pang (alchemy).
Ano ang isang modelo ng atomic
Ito ay isang pamamaraan na tumutulong na tukuyin kung ano ang isang atom, ang komposisyon nito, ang pamamahagi nito at ang mga katangiang ipinakita nito. Mula nang pagsilang ng term, ang iba't ibang mga modelo ng atomic ay nabuo, na nagpapahintulot sa amin na mas maintindihan ang pagbubuo ng bagay.
Ang pinaka kinatawan na mga modelo ng atomic ay:
Bohr atomic model
Ang pisisista ng Denmark na si Niels Bohr (1885-1962), pagkatapos ng pag-aaral kasama ang kanyang propesor, ang kimiko at gayundin ang pisisista na si Ernest Rutherford, ay inspirasyon ng modelo ng huli upang ilantad ang kanyang sarili, na kinukuha ang hydrogen atom bilang isang gabay.
Ang modelo ng atomic ni Bohr ay binubuo ng isang uri ng planetary system, kung saan ang gitna ay nasa gitna at ang mga electron ay gumagalaw dito tulad ng mga planeta, sa matatag at paikot na mga orbit, kung saan ang mas malaki ay nag-iimbak ng mas maraming enerhiya. Kasama rito ang pagsipsip at paglabas ng mga gas, teoryang pagsukat sa dami ni Max Planck at epekto ng photoelectric ng
Albert Einstein
Ang mga electron ay maaaring tumalon mula sa isang orbita patungo sa isa pa: kung pupunta ito mula sa isang mas mababa sa isang mas mataas na enerhiya na isa, tataas nito ang isang dami ng enerhiya para sa bawat orbit na naabot nito; Ang kabaligtaran ay nangyayari kapag napupunta ito mula sa mas mataas hanggang sa mas mababang enerhiya, kung saan hindi lamang ito nababawasan, ngunit nawala din ito sa anyo ng radiation tulad ng ilaw (photon).
Gayunpaman, ang modelo ng atomic ni Bohr ay may mga bahid, dahil hindi ito naaangkop para sa iba pang mga uri ng atoms.
Dalton atomic model
Si John Dalton (1766-1844), dalub-agbilang at chemist, ay nanguna sa paglalathala ng isang modelo ng atom na may pang-agham na batayan, kung saan sinabi niya na ang mga atomo ay katulad ng mga bola ng bilyar, ibig sabihin, spherical.
Ang modelo ng atomiko ni Dalton ay nagtatag sa kanyang diskarte (na tinawag niyang "atomic theory") na ang mga atom ay hindi maaaring hatiin. Itinatag din nito na ang mga atomo ng parehong elemento ay magkatulad na mga katangian, kabilang ang kanilang timbang at masa; na bagaman maaari silang pagsamahin, mananatili silang hindi mababahagi sa mga simpleng relasyon; at maaari silang pagsamahin sa iba't ibang mga sukat sa iba pang mga uri ng mga atomo upang lumikha ng iba't ibang mga compound (pagsasama ng dalawa o higit pang mga uri ng mga atomo).
Ang modelo ng atomic na ito ng Dalton ay hindi naaayon, sapagkat hindi nito ipinaliwanag ang pagkakaroon ng mga subatomic na maliit na butil, dahil ang pagkakaroon ng electron at proton ay hindi kilala. Hindi rin maipaliwanag ang mga phenomena ng radioactivity o ang kasalukuyang electron (cathode ray); saka, hindi ito isinasaalang-alang ang mga isotop (mga atomo ng parehong elemento na may iba't ibang masa).
Rutherford atomic model
Itinaas ng physicist at chemist na si Ernest Rutherford (1871-1937), ang modelong ito ay isang pagkakatulad sa solar system. Ang modelo ng atomic ng Rutherford ay nagtatag na ang pinakamataas na porsyento ng masa ng atom at ang positibong bahagi nito ay matatagpuan sa nucleus (gitna) nito; at ang negatibong bahagi o mga electron, paikutin ito sa mga elliptical o pabilog na orbit, na may vacuum sa pagitan nila. Kaya, ito ang naging unang modelo upang paghiwalayin ang atom sa nucleus at shell.
Ang physicist ay nagsagawa ng mga eksperimento, kung saan kinakalkula niya ang anggulo ng pagpapakalat ng mga maliit na butil nang tumama ang mga ito sa isang gintong foil, at napansin na ang ilan ay nag-bounce sa hindi magkakaugnay na mga anggulo, kung saan natapos niya na ang kanilang nucleus ay dapat na maliit ngunit may malaking density. Salamat kay Rutherford, na isang mag-aaral ni JJ Thomson, ang unang kuru-kuro tungkol sa pagkakaroon ng mga neutron ay mayroon din. Ang isa pang nakamit ay nagtataas ng mga katanungan tungkol sa kung paano ang mga positibong pagsingil sa nukleo ay maaaring manatili sa isang maliit na dami, na kalaunan ay humantong sa pagtuklas ng isa sa mga pangunahing pakikipag-ugnayan: ang malakas na puwersang nukleyar.
Ang modelo ng atomic ni Rutherford ay hindi pantay, dahil sumalungat ito sa mga batas ni Maxwell tungkol sa electromagnetism; ni ipinaliwanag nito ang mga phenomena ng radiation ng enerhiya sa paglipat ng isang electron mula sa isang mataas hanggang sa mababang estado ng enerhiya.
Ang modelo ng atomic ni Thomson
Ito ay inilantad ng siyentista at nagwagi ng 1906 Nobel Prize in Physics, Joseph John Thomson (1856-1940). Inilalarawan ng modelo ng atomic ni Thomson ang atom bilang isang positibong singil na spherical mass na may mga electron na ipinasok dito, tulad ng isang raisin pudding. Ang bilang ng mga electron sa modelong ito ay sapat upang ma-neutralize ang positibong singil, at ang pamamahagi ng positibong masa at electron ay random.
Nag-eksperimento siya sa mga ray ng cathode: sa isang vacuum tube ipinasa niya ang kasalukuyang mga ray na may dalawang plato, na gumagawa ng isang electric field na lumihis sa mga ito. Sa gayon ay natukoy niya na ang kuryente ay binubuo ng isa pang maliit na butil; pagtuklas ng pagkakaroon ng mga electron.
Gayunpaman, ang modelo ng atomic ni Thomson ay maikli, hindi kailanman pagkakaroon ng pagtanggap sa akademiko. Ang kanyang paglalarawan sa panloob na istraktura ng atom ay hindi tama, pati na rin ang pamamahagi ng mga singil, hindi nito isinasaalang-alang ang pagkakaroon ng mga neutron at hindi ito kilala tungkol sa mga proton. Hindi rin nito ipinapaliwanag ang pagiging regular ng Panahong Panahon ng Mga Elemento.
Sa kabila nito, ang kanilang mga pag-aaral ay nagsilbing batayan para sa mga pagtuklas sa paglaon, dahil mula sa modelong ito, alam ito tungkol sa pagkakaroon ng mga subatomic particle.
Masa ng atom
Kinakatawan ng letrang A, ang kabuuang masa ng mga proton at neutron na nakapaloob sa isang atom ay tinatawag na atomic mass, nang hindi isinasaalang-alang ang mga electron, dahil ang kanilang masa ay napakaliit na maaari itong itapon.
Ang mga isotop ay mga pagkakaiba-iba ng mga atom ng parehong elemento na may parehong bilang ng mga proton, ngunit magkakaibang bilang ng mga neutron, kaya't magkakaiba ang kanilang atomic mass kahit na magkatulad sila.
Numero ng atomic
Kinakatawan ito ng letrang Z, at tumutukoy sa bilang ng mga proton na nilalaman ng isang atom, na parehong numero ng mga electron dito. Ang Periodic Table ng Mendeleev ng Mga Elemento ng 1869, ay iniutos mula sa pinakamaliit hanggang sa pinakamalaki ayon sa bilang ng atomiko.
