Šta je atom?

Atom se definiše kao najmanja čestica materije koja može samostalno postojati ili se kombinovati sa drugim atomima kako bi formirala molekul.

Godine 1808, slavni engleski hemičar, fizičar i meteorolog John Dalton objavio je svoju teoriju o atomu. U to vreme, mnogi neobjašnjeni hemijski fenomeni brzo su dobili razjašnjenje putem Daltonove teorije. Stoga je teorija postala teorijska osnova hemije. Postulati Daltonove atomske teorije bili su sledeći.

• Sva materija sastavljena je od malih nedeljivih i nestruktivnih čestica koje se zovu atomi.

• Svi atomi istog elementa imaju identična svojstva, ali se razlikuju od atoma drugih elemenata.

• Atomi različitih elemenata kombinuju se kako bi formirali spoj.

• Hemijska reakcija je ništa više od preuređivanja ovih atoma.

• Atomi ne mogu biti stvoreni ili unisteni nijednim sredstvom.

Daltonova teorija imala je određene mane, poput; danas znamo da atome možemo unistiti. Takođe, neki atomi istog elementa variraju po masi (izotopi). Teorija takođe ne može objasniti postojanje alotropa.

Ali u modernom dobu koncept atoma zasniva se na kombinaciji prednosti Rutherfordovog atomskeg modela i Bohrsovog atomskeg modela. Sve materije sastavljene su od atoma. Svi atomi se sastoje od,

1. Jezgra

2. Elektrona

Jezgro Atoma

Jezgro se nalazi u centru atoma. Prečnik jezgra iznosi oko 1/10000 prečnika celog atoma. Skoro cela masa atoma koncentrisana je u njegovom jezgru. Samo jezgro se sastoji od dva vrsta čestica,

1. Proton

2. Neutron

Proton

Protoni su pozitivno nabijene čestice. Naboje svakog protona iznosi 1.6 × 10-19 Kulon. Broj protona u jezgru atoma predstavlja atomski broj atoma.

Neutron

Neutroni nemaju nikakav električni naboj. To znači, neutroni su električki neutralne čestice. Masa svakog neutrona jednaka je masi protona.
Jezgro je pozitivno nabijeno zbog prisustva pozitivno nabijenih protona. U bilo kom materijalu, težina atoma i radioaktivne osobine su povezane sa jezgrom.

Elektroni

Elektron je negativno nabijena čestica prisutna u atomima. Naboje svakog elektrona je – 1.6 × 10 – 19 Kulon. Ovi elektroni okružuju jezgro. Neke činjenice o elektronima u atomu su navedene i objašnjene ispod,

• Ako atom ima isti broj protona i elektrona, atom je električno neutralan jer negativni naboj elektrona neutralizuje pozitivni naboj protona.

• Elektroni se kreću oko jezgra u ljusci (takođe nazvani orbite).

• Na negativno nabijene elektrone djeluje sila privlačenja od strane pozitivno nabijenog jezgra. Ova sila privlačenja deluje kao centripetalna sila potrebna za revoluciju elektrona oko jezgra.

• Elektroni koji su bliži jezgru su čvrsto vezani sa jezgrom i teže je izvući (ukloniti) ove elektrone iz atoma nego one koje su dalje od jezgra.

• Struktura aluminijumskih atoma prikazana je na slici ispod-

• Za uklanjanje elektrona iz njegove orbite potrebna je određena količina energije. Energiјa potrebna za uklanjanje elektrona iz prve orbite je puno veća u poređenju sa energijom potrebnom za uklanjanje elektrona iz spoljne orbite. Ovo je posljedica sile privlačenja koju jezgro ispoljava na elektrone u prvoj orbiti, što je puno veće u poređenju sa silom privlačenja koju ispoljava na elektrone spoljne orbite. Slično tome, energija potrebna za uklanjanje elektrona iz druge orbite će biti manja u poređenju sa prvoj orbiti, ali veća od treće orbite. Dakle, možemo reći da su elektroni u orbitama vezani za određenu količinu energije. Stoga se orbite ili ljuske takođe nazivaju energetski nivoi.

• Energetske nivoе označavaju se slovima K, L, M, N, itd. Gdje je K najbliža orbita jezgru i ima najniži energetski nivo. Suprotno, najspoljnija orbita ima najviši energetski nivo.

• Maksimalan broj elektrona u bilo kom energetskom nivou dat je formulom, ‘2n2’, gde je n cijeli broj i predstavlja “glavni kvantni broј”. Za različite energetske nivoe, vrednost ‘n’ i maksimalni broj elektrona dati su u tabeli ispod

• Gornja formula (2n2) koristi se za određivanje maksimalnog broja elektrona u bilo kojoj ljusci, ima neke ograničenja. Broј elektrona u najspoljnjoj ljusci (najvišem energetskom nivou) ne može premašiti 8. Na primer, recimo da atom kalija ima 20 elektrona koji se kreću oko njegovog jezgra. Prema formuli gornjeg pravila, 2n2, raspodela elektrona bi bila 2 elektrona u K nivou, 8 elektrona u L nivou i ostatak 10 elektrona. Ali elektroni u najspoljnjoj energetskoj ljusci ne mogu premašiti 8. Stoga će biti 8 elektrona u M nivou, a ostatak 2 elektrona će ići u sledeći energetski nivo, tj. 2 elektrona će ići u N nivo. Elektronska konfiguracija atoma kalija prikazana je na slici ispod-