Атом

Материал из ALL
Перейти к: навигация, поиск

()

Строение атома

Атом — маленькая частица вещества, наименьшая частица химического элемента, сохраняющая его свойства.

Атом состоит из мелкого, но массивного ядра, которое несет положительный электрический заряд и нескольких легких электронов, имеющих отрицательный электрический заряд и образуют вокруг ядра электронные оболочки. Размеры атома намного больше размера ядра и определяются размерами электронных оболочек. Порядок линейных размеров атома — 0,1 нм.

Физические и химические свойства атома определяются его строением, которая описывается квантовыми законами.

В зависимости от контекста, говоря о атоме, подразумевают как электронейтральные атомы, так и ионы упомянутого химического элемента, или говорят о атоме, чтобы отличить нейтральную частицу вещества от иона, который имеет электрический заряд.

Свойства атома

Субатомные частицы

Несмотря на то, что изначально слово «атом» имело значение частицы, которая не делится на более мелкие части, согласно сегодняшним научными теориями он состоит из более мелких частиц, которые имеют название субатомных частицы. Атом состоит из электронов, протонов и нейтронов. Самый распространенный изотоп водорода 1H состоит только из электрона и протона.

Электрон является самой легкой из частиц, составляющих атом. Он имеет массу 9,11 · 10−31 кг, отрицательный электрический заряд и размеры настолько малы, что их невозможно определить средствами современной физики. Соответственно считается, что электрон не включает мелких частиц. Протоны в 1836 раз тяжелее электрона (1,6726 · 10−27 кг) и имеют положительный электрический заряд, что заставляет электроны привлекаться к протонов электромагнитными силами. Нейтроны не имеют электрического заряда и в 1839 раз тяжелее электрон (1,6929 · 10−27 кг). Размеры нейтронов и протонов близки, около 2,5 · 10−15 м.

Масса ядра меньше суммы масс его составляющих. Это свойство имеет название «дефект масс».

В стандартной модели элементарных частиц протоны и нейтроны состоят из элементарных частиц, которые называются кварков. Протон состоит из двух u-кварков и одного d-кварка, нейтрон — с одного u-кварка и двух d-кварков. Из-за этого у протона и нейтрона различные массы и отличие в наличии заряда.

Электроны в атоме

Электроны притягиваются к атомному ядру. Каждый электрон характеризуется энергией связи, определяемой расстоянием между ядром и электроном. Эти расстояния соответствуют атомным орбиталям.

Ссылки