Kaj je atom?

Atom je definiran kot najmanjša delica snovi, ki lahko obstaja sama ali se združi z drugimi atomi v molekulo.

Leta 1808 je slavni angleški kemijski, fizikalni in meteorološki raziskovalec John Dalton objavil svojo teorijo o atomu. V tem času so se mnogi neobjašnjeni kemijski pojavi hitro odpravili s Daltonovo teorijo. Zato je teorija postala teoretično podlago za kemijo. Postulati Daltonove atomske teorije so bili naslednji.

• Vsa snov je sestavljena iz majhnih nedeljivih in nesporazumljivih delcev, imenovanih atomi.

• Vsi atomi istega elementa imajo enake lastnosti, a se razlikujejo od atomov drugih elementov.

• Atomi različnih elementov se združijo, da tvorijo spojin.

• Kemijska reakcija je nič drugega kot preureditev teh atomov.

• Atomi ne morejo biti ustvarjeni ali uničeni nobenim sredstvom.

Daltonova teorija je imela določene pomanjkljivosti, kot na primer, danes vemo, da se lahko atomi uničijo. Prav tako, nekateri atomi istih elementov se razlikujejo po masi (izotopi). Teorija tudi ne more pojasniti obstoja alotropov.

V modernem obdobju je koncept atoma temeljil na kombinaciji prednosti Rutherfordovega atomskega modela in Bohrjevega atomskega modela. Vse snovi so sestavljene iz atomov. Vsi atomi so sestavljeni iz,

1. Jedra

2. Elektronov

Jedro atoma

Jedro se nahaja v središču atoma. Premer jedra je približno 1/10000 premera celotnega atoma. Skoraj celotna masa atoma je koncentrirana v njegovem jedru. Jedro samo sestavljajo dva vrsta delcev,

1. Proton

2. Neutron

Proton

Protone so pozitivno nabiti delci. Nabitost vsakega protona je 1.6 × 10-19 Coulomb. Število protonov v jedru atoma predstavlja atomske številke atoma.

Neutron

Neutroni nimajo nobene električne nabitosti. To pomeni, da so neutroni električno nevtralni delci. Masa vsakega neutrona je enaka masi protona.
Jedro je pozitivno nabito zaradi prisotnosti pozitivno nabityh protonov. V katerikoli snovi je teža atoma in radioaktivne lastnosti povezane z jedrom.

Elektroni

Elektron je negativno nabita delica, ki se nahaja v atomih. Nabitost vsakega elektrona je – 1.6 × 10 – 19 Coulomb. Ti elektroni obkrožajo jedro. Nekateri dejstvi o elektronih v atomu so navedeni in razloženi spodaj,

• Če ima atom enako število protonov in elektronov, je atom električno nevtralen, ker negativna nabitost elektronov neutralizira pozitivno nabitost protonov.

• Elektroni se gibljejo okoli jedra v lupinah (tudi imenovanih tirnicah).

• Na negativno nabite elektrone posreduje sila privlačevanja pozitivno nabitega jedra. Ta sila privlačevanja deluje kot centripetalna sila, potrebna za gibanje elektronov okoli jedra.

• Elektroni, ki so bližje jedru, so tesno vezani na jedro, in je težje izvleči (odstraniti) te elektrone iz atoma kot tiste, ki so oddaljeni od jedra.

• Struktura atomov aluminija je prikazana na spodnjem prikazu-

• Za odstranitev elektrona iz njegovega tira je potrebna določena količina energije. Energijska količina, potrebna za odstranitev elektrona iz prvega tira, je veliko večja v primerjavi s količino energije, potrebno za odstranitev elektrona iz zunanjega tira. To je zaradi sile privlačevanja, ki jo jedro posreduje elektronom v prvem tiru, ki je veliko večja v primerjavi s silo privlačevanja, ki jo jedro posreduje elektronom zunanjega tira. Podobno bo energija, potrebna za odstranitev elektrona iz drugega tira, manjša v primerjavi s prvim tirom in večja kot tretji tir. Torej, lahko rečemo, da so elektroni v tiri povezani z določeno količino energije. Torej se tiri ali lupine tudi imenujejo energetske ravni.

• Energetske ravni so označene s črkami K, L, M, N itd. K je najbližji tir do jedra in ima najnižjo energetsko raven. Na drugi strani ima najbolj vanjski tir najvišjo energetsko raven.

• Največje število elektronov v katerikoli energetski ravni je dano z '2n2', kjer je n celo število in predstavlja "glavno kvantno število". Za različne energetske ravni so vrednosti 'n' in največje število elektronov podane v spodnji tabeli

• Gornja formula (2n2) uporabljena za določanje največjega števila elektronov v katerikoli lupini, ima nekatere omejitve. Število elektronov v najbolj vanjski lupini (najvišja energetska raven) ne sme presegati 8. Na primer, vzemimo atom kalca, ki ima 20 elektronov, ki se gibljejo okoli njegovega jedra. Po formuli zgornjega pravila, torej 2n2, bo porazdelitev elektronov 2 elektrona v K ravni, 8 elektronov v L ravni in bo ostalo 10 elektronov. Vendar elektronov v najbolj vanjski energetski ravni ne more biti več kot 8. Torej, bo 8 elektronov v M ravni in preostali 2 elektrona bošli v naslednjo energetsko raven, torej 2 elektrona bošli v N ravni. Elektronska konfiguracija atoma kalca je prikazana na spodnjem prikazu-