atom

En atom är den minsta delen av partiklar som finns som en enkel substans och kan ingripa i en kemisk kombination. Genom århundradena var den begränsade kunskapen som fanns på atomen bara föremål för antaganden och antaganden, anledningen till att konkreta data inte kunde erhållas förrän många år senare. På 1700- och 1800-talet föreslog den engelska forskaren John Dalton att det fanns atomer som en extremt liten enhet, av vilken all materia skulle bestå, och tilldelade dem massa och representerade dem som fasta och odelbara sfärer.

atom

Vad är en atom

Det är den minsta materiaenheten, av vilken fasta ämnen, vätskor och gaser består. Atomer grupperar tillsammans, som kan vara av samma typ eller olika, för att bilda molekyler, som i sin tur utgör den fråga som de befintliga kropparna består av. Men forskare har bestämt att bara 5% av den befintliga materien i universum består av atomer, eftersom mörk materia (som upptar mer än 20% av universum) består av okända partiklar, liksom mörk energi ( som upptar 70%).

Namnet kommer från den latinska atomusen, som betyder "odelbar", och de som gav den denna terminologi var de grekiska filosoferna Democritus (460-370 f.Kr.) och Epicurus (341-270 f.Kr.).

Dessa filosofer, som utan att ha experimenterat i sökandet efter ett svar på frågan om vad vi är sammansatta av och förklaringen av verkligheten, drog slutsatsen att det var omöjligt att dela materia oändligt, att det måste finnas ett "mössa", vilket innebar att det skulle ha nått minimigränsen för vad alla saker är gjorda av. Nämnda "topp" kallades en atom, eftersom den minsta partikeln inte längre kunde delas upp och universumet skulle bestå av den, bör det läggas till att detta koncept fortfarande bevaras idag när man talar om en atom.

Den består av en kärna, där det finns minst en proton och samma antal neutroner (vars förening kallas "kärnan"), och minst 99, 94% av dess massa finns i kärnan. De återstående 0, 06% består av elektronerna som kretsar kring kärnan. Om antalet elektroner och protoner är detsamma är atomen elektriskt neutral; om den har fler elektroner än protoner, kommer dess laddning att vara negativ och den bestäms som en anjon; och om antalet protoner överstiger elektronerna kommer deras laddning att vara positiv och kallas en katjon.

Dess storlek är så liten (ungefär tio tusen miljoner meter ) att om ett föremål skulle delas upp en betydande mängd gånger skulle det inte finnas något kvar i materialet som det bestod av, utan snarare atomernas element, i kombination bildade de det, och dessa är praktiskt taget osynliga. Men inte alla typer av atomer har samma form och storlek, eftersom det beror på flera faktorer.

Element av en atom

atom

Atomer har andra komponenter som utgör dem som kallas subatomära partiklar, som inte kan existera oberoende om de inte är under speciella och kontrollerade förhållanden. Dessa partiklar är: elektroner, som har en negativ laddning; protoner, som har en positiv laddning; och neutroner, vars laddning är lika, vilket gör dem elektriskt neutrala. Protoner och neutroner finns i kärnan (mitten) av atomen och bildar en så kallad nukleon, och elektroner kretsar kring kärnan.

protoner

Denna partikel finns i atomkärnan, som utgör en del av nukleonerna, och dess laddning är positiv. De tillhandahåller cirka 50% av atomens massa, och dess massa motsvarar 1836 gånger den för en elektron. Men de har en något mindre mängd massa än neutroner. Protonen är inte en elementär partikel, eftersom den består av tre kvarkar (som är en typ av fermion, en av de två befintliga elementära partiklarna).

Mängden protoner i en atom är avgörande för att definiera typen av element. Till exempel har kolatomen sex protoner, medan en väteatom har en enda proton.

elektroner

Det är de negativa partiklarna som kretsar kring atomens kärna. Dess massa är så liten att den anses vara disponibel. Normalt är mängden elektroner i en atom densamma som protonerna, så båda laddningarna avbryter varandra.

Elektroner från olika atomer binds samman av Coulomb (elektrostatisk) kraft, och genom att dela och utbyta från en atom till en annan, orsakar det kemiska bindningar. Det finns elektroner som kan vara fria utan att vara bundna till någon atom; och de som är kopplade till en kan ha banor i olika storlekar (ju större orbitalradie är, desto större är energin i den).

Elektronen är en elementär partikel, eftersom den är en typ av fermion (leptoner), och inget annat element utgör den.

neutron

Det är atomens neutrala subatomära partikel, det vill säga den har samma mängd positiv och negativ laddning. Dess massa är något högre än protonen, med vilken den bildar atomens kärna.

Liksom protoner består neutroner av tre kvarkar: två fallande eller nedåt med en -1/3 laddning och en stigande eller uppåt med en +2/3 laddning, vilket resulterar i en total laddning på noll, vilket ger det neutralitet. En neutron i sig kan inte existera utanför kärnan, eftersom dess genomsnittliga livslängd utanför kärnan är cirka 15 minuter.

Mängden neutroner i en atom bestämmer inte dess natur, såvida det inte är en isotop.

isotoper

De är en typ av atom vars kärnkomposition inte är rättvis ; det vill säga den har samma antal protoner men ett annat antal neutroner. I det här fallet kommer atomerna som utgör samma element att vara olika, differentierade med antalet neutroner som de innehåller.

Det finns två typer av isotoper:

  • Naturlig, finns i naturen, som för väteatomen, som har tre (protium, deuterium och tritium); eller kolatomen, som också har tre (kol-12, kol-13 och kol-14; var och en med olika verktyg).
  • Konstgjorda, som produceras i kontrollerade miljöer, där subatomära partiklar bombarderas, är instabila och radioaktiva.

Det finns stabila isotoper, men denna stabilitet är relativ, eftersom även om de också är radioaktiva är deras förfallsperiod omfattande jämfört med planetens existens.

Hur elementen i en atom definieras

En atom kommer att differentieras eller definieras av flera faktorer, nämligen:

  • Protonmängd: variationen i detta nummer kan resultera i ett annat element, eftersom det avgör vilket kemiska element det tillhör.
  • Neutronkvantitet: Anger elementets isotop.

Kraften med vilken protoner lockar elektroner är elektromagnetisk ; medan den som lockar protoner och neutroner är nukleär, vars intensitet är större än den första, som avvisar positivt laddade protoner från varandra.

Om antalet protoner i en atom är stort, den elektromagnetiska kraften som avvisar dem kommer att bli starkare än den nukleära, finns det en sannolikhet för att nukleonerna kommer att förvisas från kärnan, vilket orsakar kärnkraftsförfall, eller vad som också kallas radioaktivitet. ; för att senare resultera i nukleär transmutation, vilket är omvandlingen av ett element till ett annat (alkemi).

Vad är en atommodell

Det är ett schema som hjälper till att definiera vad en atom är, dess sammansättning, dess distribution och de egenskaper den presenterar. Sedan termen föddes har olika atommodeller utvecklats, vilket gjorde det möjligt för oss att bättre förstå materiens strukturering.

De mest representativa atommodellerna är:

Bohrs Atomic Model

atom

Den danska fysikern Niels Bohr (1885-1962), efter studier med sin professor, kemisten och även fysisten Ernest Rutherford, inspirerades av den sistnämnda modellen för att avslöja hans, med väteatomen som vägledning.

Bohrs atomodell består av ett slags planetsystem, där kärnan är i mitten och elektronerna rör sig runt den som planeter, i stabila och cirkulära banor, där den största sparar mer energi. Det inkluderar absorption och utsläpp av gaser, Max Planck-kvantiseringsteorin och den fotoelektriska effekten av

Albert Einstein

Elektroner kan hoppa från en bana till en annan: om den går från en av mindre till en annan med större energi, kommer den att öka ett kvantum eller mängd energi för varje bana den når; motsatsen händer när den går från högre till lägre energi, där den inte bara minskar utan den tappar den i form av strålning som ljus (foton).

Men Bohrs atomodell var bristfällig, eftersom den inte var tillämplig för andra typer av atomer.

Daltons atomodell

John Dalton (1766-1844), matematiker och kemist, var banbrytande för publiceringen av en vetenskapligt baserad atomodell, där han förklarade att atomer liknade biljardbollar, det vill säga sfäriska.

Daltons atommodell säger i sin strategi (som han kallade "atomteori") att atomer inte kan delas . Det konstaterar också att atomerna i samma element har identiska egenskaper, inklusive deras vikt och massa. att även om de kan kombineras förblir de odelbara med enkla relationer ; och att de kan kombinera i olika proportioner med andra typer av atomer för att skapa olika föreningar (sammanslagning av två eller flera typer av atomer).

Daltons atommodell var inkonsekvent, eftersom den inte förklarade närvaron av subatomära partiklar, eftersom närvaron av elektron och proton var okänd. Han kunde inte heller förklara radioaktivitetsfenomen eller elektronernas ström (katodstrålar); Dessutom tar det inte hänsyn till isotoper (atomer av samma element med olika massa).

Rutherfords Atomic Model

Uppvuxen av fysikern och kemisten Ernest Rutherford (1871-1937) är denna modell en analogi till solsystemet . Rutherfords atommodell konstaterar att den högsta andelen av atomens massa och dess positiva del finns i dess kärna (centrum); och den negativa delen, eller elektroner, roterar runt den i elliptiska eller cirkulära banor, det finns ett vakuum mellan dem. Således blev det den första modellen som separerade atomen i kärnan och skorpan.

Fysikern utförde experiment, där han beräknade spridningsvinkeln för partiklarna när han kolliderade dem mot en guldfolie och noterade att vissa studsade i inkongruösa vinklar och drog slutsatsen att deras kärna måste vara liten men med hög densitet. Tack vare Rutherford, som var student till JJ Thomson, hade man också den första uppfattningen om förekomsten av neutroner. En annan prestation var att ta upp frågor om hur positiva laddningar i kärnan kunde hålla sig samman i en så liten volym, vilket senare ledde till upptäckten av en av de grundläggande interaktionerna: den starka kärnkraften.

Rutherfords atommodell var inkonsekvent, eftersom den strider mot Maxwells lagar om elektromagnetism ; det förklarade inte heller fenomenen med energistrålning i övergången till en elektron från ett tillstånd med hög till låg energi.

Thomsons atomodell

Det exponerades av forskaren och vinnaren av Nobelpriset för fysik 1906, Joseph John Thomson (1856-1940). Thomsons atommodell beskriver atomen som en positivt laddad sfärisk massa med elektroner insatta i den, som en russinpudding. Antalet elektroner i denna modell var tillräckligt för att neutralisera den positiva laddningen, och fördelningen av den positiva massan och elektroner var slumpmässig.

Han experimenterade med katodstrålar: i ett vakuumrör passerade han strålstrålar med två plattor och producerade ett elektriskt fält som avledde dem. Således bestämde han att elektricitet var sammansatt av en annan partikel; upptäcka förekomsten av elektroner.

Thomsons atommodell var dock kort, eftersom den aldrig hade akademisk acceptans . Hans beskrivning av atomens inre struktur var felaktig, liksom fördelningen av laddningar, den tog inte hänsyn till förekomsten av neutroner och protoner var okända. Det förklarar inte heller regelbundenheten i den periodiska tabellen över elementen.

Trots detta tjänade hans studier som en grund för senare upptäckter, eftersom från denna modell var förekomsten av subatomära partiklar känd.

Atommassa

atom

Som representerad med bokstaven A kallas den totala massan för de protoner och neutroner som finns i en atom utan att ta hänsyn till elektronerna atommassan, eftersom dess massa är så liten att den kan kasseras.

Isotoper är variationer av atomer av samma element med samma antal protoner, men olika antal neutroner, så deras atommassa kommer att vara annorlunda även om de är väldigt lika.

Atomnummer

Det representeras av bokstaven Z och avser antalet protoner som finns i en atom, som är samma antal elektroner i den. Den periodiska tabellen över elementerna från Mendeléiev från 1869 beställs från minst till störst enligt atomnumret.

Rekommenderas

ultimatum
2020
domestice
2020
Helig kvällsmat
2020