Un atom este structura definitorie a unui element, care nu poate fi rupt prin niciun mijloc chimic. A atom tipic constă dintr-un nucleu de încărcat pozitiv protonii și neutru electric neutronii cu încărcare negativă electroni orbitând acest nucleu. Cu toate acestea, un atom poate consta dintr-un singur proton (adică protiu izotopul hidrogenului) ca nucleu. număr de protoni definește identitatea unui atom sau a elementului său.
Mărimea atomului, masa și încărcarea
Mărimea unui atom depinde de câți protoni și neutroni are, precum și dacă are sau nu electroni. O dimensiune tipică a atomului este în jur de 100 de picometri sau aproximativ o zece miliardime de metru. Cea mai mare parte a volumului este spațiu gol, cu regiuni în care pot fi găsiți electroni. Atomii mici tind să fie simetrici sferic, dar acest lucru nu este întotdeauna adevărat pentru atomii mai mari. Spre deosebire de majoritatea diagramelor de atomi, electronii nu orbitează întotdeauna nucleul în cercuri.
Atomii pot varia în masă de la 1,67 x 10
-27 kg (pentru hidrogen) până la 4,52 x 10-25 kg pentru nucleii radioactivi supraeficienți. Masa se datorează aproape în întregime datorită protonilor și neutronilor, deoarece contribuie electronii masă neglijabilă la un atom.Un atom care are un număr egal de protoni și electroni nu are nicio sarcină electrică netă. Un dezechilibru al numărului de protoni și electroni formează un ion atomic. Deci, atomii pot fi neutri, pozitivi sau negativi.
Descoperire
Conceptul potrivit căruia materia ar putea fi făcută din unități mici a existat încă din Grecia antică și India. De fapt, cuvântul „atom” a fost inventat în Grecia Antică. Cu toate acestea, existența atomilor nu a fost dovedită până în prezent John Dalton experimente la începutul anilor 1800. În secolul XX, a devenit posibilă „observarea” atomilor individuali cu utilizarea microscopiei tunelare de scanare.
Deși se crede că electronii s-au format în stadiile foarte timpurii ale formării Big Bang a universului, nucleele atomice nu s-au format decât la trei minute după explozie. În prezent, cel mai frecvent tip de atom din univers este hidrogenul, deși în timp, vor exista cantități crescânde de heliu și oxigen, depășind probabil hidrogenul din abundență.
Antimaterii și atomii exotici
Cea mai mare parte a materiei întâlnite în univers este făcută din atomi cu protoni pozitivi, neutroni neutri și electroni negativi. Cu toate acestea, există o particulă antimaterie pentru electroni și protoni cu sarcini electrice opuse.
Pozitronii sunt electroni pozitivi, în timp ce antiprotonii sunt protoni negativi. Teoretic, atomii de antimaterie ar putea exista sau fi făcut. Antimateria echivalentă cu a atom de hidrogen (antihidrogen) a fost produs la CERN, Organizația Europeană pentru Cercetări Nucleare, la Geneva în 1996. Dacă un atom obișnuit și un anti-atom s-ar întâlni între ei, s-ar anihila reciproc, eliberând în același timp o energie considerabilă.
Sunt posibili și atomi exotici, în care un proton, neutron sau electron este înlocuit cu o altă particulă. De exemplu, un electron ar putea fi înlocuit cu o muon pentru a forma un atom muonic. Aceste tipuri de atomi nu au fost observate în natură, dar pot fi produse într-un laborator.
Exemple de atom
- hidrogen
- carbon-14
- zinc
- cesiu
- tritiu
- CI- (o substanță poate fi un atom și un an izotop sau ion in acelasi timp)
Exemple de substanțe care nu sunt atomi includ apa (H2O), sare de masă (NaCl) și ozon (O3). Practic, orice material cu o compoziție care include mai mult de un simbol de element sau care are un abonament în urma unui simbolul elementului este mai degrabă o moleculă sau un compus decât un atom.