Що таке атом? З яких частин він складається і в чому вимірюється його маса?

Що таке атом? З яких частин він складається і в чому вимірюється його маса?

Сучасна людина постійно чує словосполучення, які містять похідні від слова "атом". Це енергія, електростанція, бомба. Хтось приймає це як належне, а деякі задаються питанням: "Що таке атом?".

Що означає це слово?

Воно має давньогрецьке коріння. Походить від "атомос", яке в дослівному перекладі означає "нерозрізний".

Хтось, вже трохи знайомий з фізикою атома, обуриться: "" Як "нерозрізний" "? Він же складається з якихось частинок! " Вся справа в тому, що назва з 'явилася, коли вчені ще не знали, що атоми - не найдрібніші частинки.

Після досвідченого доказу цього факту було вирішено не змінювати звичної назви. І 1860 року "атомом" стали називати найдрібнішу частинку, яка має всі властивості хімічного елемента, до якого належить.

Що більше атома і менше його?

Молекула завжди більша. Вона утворена з декількох атомів і є найменшою частинкою речовини.

А ось менше - елементарні частинки. Наприклад, електрони і протони, нейтрони і кварки. Їх дуже багато.

Вже багато чого про нього сказано. Але досі ще не дуже зрозуміло, що таке атом.

Що він з себе представляє?

Питання про те, як представити модель атома, вже давно займає вчених. Сьогодні прийнята з них, яку запропонував Е. Резерфорд і допрацював Н. Бор. За нею атом розділяється на дві частини: ядро та електронна хмара.

Велика частина маси атома зосереджена в його центрі. Ядро складається з нейтронів і протонів. А електрони в атомі розташовані на досить великому віддаленні від центру. Виходить щось схоже на Сонячну систему. У центрі, як Сонце, ядро, і навколо нього обертаються електрони по своїх орбіталях, як планети. Саме тому модель часто називають планетарною.

Цікаво, що ядро та електрони займають дуже малий простір порівняно із загальними розмірами атома. Виходить, що в центрі маленьке ядро. Потім порожнеча. Дуже велика порожнеча. І потім вузька смужка маленьких електронів.

До такої моделі атомів вчені прийшли не відразу. До цього було висунуто безліч припущень, які були спростовані дослідами.

Однією з таких ідей було представлення атома у вигляді суцільного тіла, яке має позитивний заряд. А електрони в атомі пропонувалося розмістити по всьому цьому тілу. Таку ідею висував Дж.Томсон. Його модель атома ще називалася "Пудинг з ізюмом". Вже дуже модель нагадувала цю страву.

Але вона була неспроможна, тому що не могла пояснити деяких властивостей атома. Тому її відкинули.

Японський вчений Х. Нагаока на питання, що таке атом, пропонував таку модель. На його думку, ця частинка має віддалену схожість з планетою Сатурн. У центрі ядро, а електрони обертаються навколо нього по орбітах, пов 'язаних у кільце. Незважаючи на те, що модель не була прийнята, деякі її положення були використані в планетарній схемі.

Про числа, пов 'язані з атомом

Спочатку про фізичні величини. Загальний заряд атома завжди дорівнює нулю. Це пов 'язано з тим, що число електронів і протонів у ньому однакове. А їх заряд однаковий за величиною і має протилежні знаки.

Часто виникають ситуації, коли атом втрачає електрони або, навпаки, притягує до себе зайві. У таких ситуаціях говорять про те, що він став іоном. І його заряд залежить від того, що сталося з електронами. Якщо їх кількість стала меншою, заряд іона позитивний. Коли електронів більше належного, йон стає негативним.

Тепер про хімію. Ця наука, як ніяка інша, найбільше дає розуміння, що таке атом. Адже навіть основна таблиця, яка в ній вивчається, заснована на тому, що атоми розташовані в ній в певному порядку. Мова йде про таблицю Менделєєва.

У ній кожному елементу приписується певний номер, який пов 'язаний з числом протонів в ядрі. Зазвичай він позначається буквою z.

Наступне значення - це масове число. Воно дорівнює сумі протонів і нейтронів, що знаходяться в ядрі атома. Прийнято його позначення буквою A.

Два вказаних числа пов 'язані одна з одною такою рівністю:

A = z + N.

Тут N - це кількість нейтронів в атомному ядрі.

Ще однією важливою величиною є маса атома. Для її вимірювання введено особливу величину. Вона скорочується: о.є.м. І читається як атомна одиниця маси. Виходячи з цієї одиниці, три частинки, з яких складаються всі атоми Всесвіту, мають маси:

елементарна частинка

маса в а.є.м.

протон

1,0073

нейтрон

1,0087

електрон

0,0005

Ці значення часто потрібні при вирішенні хімічних завдань.