Mi az atom?

Az atomot a legkisebb részletnek definiáljuk egy anyagból, amely önállóan létezhet vagy más atomokkal kombinálva molekulát alkothat.

1808-ban a híres angol kémikus, fizikus és meteorológus John Dalton publikálta az atom elméletét. Azon időben sok kifejezhetetlen kémiai jelenség gyorsan megmagyarázhatóvá vált Dalton elméletével. Így ez az elmélet lett a kémia elméleti alapja. Dalton atomelméletének postulátumai a következők voltak.

• Minden anyag kis, oszthatatlan és semmilyen módon nem elpusztítható részecskékből, az atomokból áll.

• Egy elem ugyanazon atomjai azonos tulajdonságokkal rendelkeznek, de eltérnek más elemek atomjaítól.

• Különböző elemek atomjai együtt egy összetett anyagot, vegyületet formálnak.

• A kémiai reakció semmi mást, csak ezek az atomok újrarendezését jelenti.

• Az atomok nem hozhatók létre és nem semmisíthetők el semmilyen módon.

Dalton elmélete bizonyos hátrányokkal is járt, mint például, ma már tudjuk, hogy az atomok elpusztíthatók. Ezenkívül ugyanazt az elemet alkotó atomok tömege változó lehet (izotópek). Az elmélet nem tudja magyarázni az alloptropok létét sem.

De a modern korban az atom fogalma a Rutherford atommodell és a Bohr atommodell előnyeinek kombinációján alapszik. Minden anyag atomokból épül fel. Minden atom a következőket tartalmazza,

1. Mag

2. Elektronok

Atommag

Az atommag középen helyezkedik el az atomon belül. A mag átmérője körülbelül 1/10000 annyi, mint az egész atom átmérője. Az atom teljes tömege koncentrálódik a magjában. A mag maga két fajta részecskekből áll,

1. Proton

2. Neutron

Proton

A protonok pozitívan töltött részecskék. Minden proton töltése 1.6 × 10-19 Coulomb. A protonok száma az atom magjában reprezentálja az atom atomi számát.

Neutron

A neutronok nincsenek elektrikusan töltve. Ez azt jelenti, hogy a neutronok elektromosan semleges részecskék. Minden neutron tömege egyenlő a proton tömegével.
A mag pozitívan töltött, mivel a pozitívan töltött protonok jelen vannak benne. Bármilyen anyagban az atom súlya és a radioaktív tulajdonságok a maghoz kapcsolódnak.

Elektronok

Az elektron negatívan töltött részecske, ami az atomokban található. Minden elektron töltése – 1.6 × 10 – 19 Coulomb. Ezek az elektronok körülveszik a magot. Az elektronokról az atomokban az alábbiakban néhány tény szerepel és magyarázatot adunk nekik,

• Ha egy atomban ugyanannyi proton és elektron van, az atom elektromosan semleges, mert az elektronok negatív töltése kiegyenlíti a protonok pozitív töltését.

• Az elektronok körülveszik a magot rétegekben (amiket orbitálknak is hívnak).

• A pozitívan töltött mag erőt fejt ki a negatívan töltött elektronokra. Ez az erő centripetális erőként működik, amit az elektronok körülfordulásához a mag körül szükséges.

• Az elektronok, amik közelebb vannak a maghoz, szorosabban csatlakoznak a maghoz, és nehezebb kivenni (eltávolítani) őket az atomtól, mint azokat, amik távolabb vannak a magtól.

• Az alumínium atom szerkezete látható az alábbi ábrán-

• Egy meghatározott mennyiség energiát igényel az elektron eltávolítása a saját rétegénél. Az energia, amit szükséges az elektron eltávolításához az első rétegből, sokkal nagyobb, mint a külső rétegből. Ez azért van, mert a mag által kifejtett erő az első rétegen lévő elektronokra sokkal nagyobb, mint a külső rétegen lévő elektronokra. Hasonlóképpen, az energia, amit szükséges az elektron eltávolításához a második rétegből, kevesebb lesz, mint az első rétegnél, de nagyobb, mint a harmadik rétegnél. Tehát azt mondhatjuk, hogy az elektronok a rétegekben egy meghatározott mennyiség energiával vannak társítva. Így a rétegeket vagy shell-eket energiaszintekként is emlegetik.

• Az energiaszintek K, L, M, N stb. betűkkel jelölődnek. Ahol, K a legközelebbi réteg a maghoz, és a legkisebb energiaszinttel rendelkezik. Szerintesen, a legkülső réteg a legnagyobb energiaszinttel rendelkezik.

• Bármely energiaszinten lévő elektronok maximális száma a következő képlettel adható meg: ‘2n2’, ahol n egy egész szám, és a "fő kvantumszámot" jelöli. A különböző energiaszintekre a 'n' értéke és a maximális elektronok száma a következő táblázatban található

• A fenti képlet (2n2) a bármely rétegben lévő elektronok maximális számának meghatározására használt, néhány korlátozást tartalmaz. A legkülső réteg (legnagyobb energiaszint) elektronjainak száma nem haladhatja meg az 8-at. Például, a kalcium atom esetében 20 elektron forog körül a magja körül. A fenti képlet szerint, azaz 2n

  Tipp