Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

4.7: Атом

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    18953

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Малюнок\(\PageIndex{1}\) (Кредит: NIST, Джозеф Строшіо та ін.; Джерело: Вікісховище Вікімедіа, STM Зображення єдиного атома Co (відкривається у новому вікні) [commons.wikimedia.org]; Ліцензія: Громадське надбання)

    Якою може бути ця горбиста блакитна поверхня? У вас є якась ідея? Відповідь - єдиний атом елемента кобальту. Картина була створена за допомогою скануючого тунельного мікроскопа. Жоден інший мікроскоп не може робити зображення таких дрібних, як атоми. Наскільки малі атоми? Ви дізнаєтеся в цьому уроці.

    Що таке атоми?

    Атоми є будівельними блоками речовини. Вони є найдрібнішими частинками елемента, які ще мають властивості елемента. Елементи, в свою чергу, є чистими речовинами, такими як нікель, водень і гелій, які складають всі види речовини. Всі атоми даного елемента ідентичні тим, що мають однакову кількість протонів, один з будівельних блоків атомів (див. Нижче). Вони також відрізняються від атомів всіх інших елементів, так як атоми різних елементів мають різну кількість протонів.

    Розмір атомів

    На відміну від цегли, атоми вкрай малі. Радіус атома значно менше 1 нанометра, що становить одну мільярдну частину метра. Якщо розмір, який маленький, важко уявити, врахуйте це: трильйони атомів помістилися б всередині періоду в кінці цього речення. Хоча всі атоми дуже малі, елементи різняться розмірами своїх атомів. На малюнку нижче порівнюються розміри атомів більш ніж 40 різних елементів. Елементи на малюнку представлені хімічними символами, такими як H для водню і He для гелію. Звичайно, реальні атоми набагато менше кіл, що представляють їх на малюнку нижче.

    Діаграма атомних розмірів
    Малюнок\(\PageIndex{2}\) (Кредит: Захарі Вілсон; Джерело: CK-12 Foundation; Ліцензія: CC BY-NC 3.0 (відкривається в новому вікні))

    З: Який елемент на малюнку вище має найбільші атоми?

    A: Елемент на малюнку з найбільшими атомами - цезій (Cs).

    Субатомні частинки

    Хоча атоми дуже крихітні, вони складаються з ще більш дрібних частинок. Три основні типи частинок, що входять до складу всіх атомів:

    • протони, які мають позитивний електричний заряд.
    • електронів, які мають негативний електричний заряд.
    • нейтрони, які є нейтральними в електричному заряді.

    Модель на малюнку нижче показує, як ці частинки розташовані в атомі. Конкретний атом, представлений моделлю, - гелій, але частинки всіх атомів розташовані однаково. У центрі атома знаходиться щільна область, яка називається ядром, де всі протони і нейтрони згруповані впритул один до одного. Електрони постійно переміщаються навколо ядра. Гелій має два протони і два нейтрони в своєму ядрі і два електрони, що рухаються навколо ядра. Атоми інших елементів мають різну кількість субатомних частинок, але кількість протонів завжди дорівнює кількості електронів. Це робить атоми нейтральними, оскільки позитивні та негативні заряди «скасовуються».

    Модель атома гелію
    Малюнок\(\PageIndex{3}\): Модель атома гелію. (Кредит: CK-12 Фонд; Джерело: CK-12 Фонд; Ліцензія: CK-12 Навчальні матеріали ліцензії)

    Q: Літій має три протони, чотири нейтрони та три електрони. Намалюйте модель атома літію, подібну до моделі вище для гелію.

    Відповідь: Ваш ескіз нагадує модель на малюнку нижче? Модель має три протони (синій) і чотири нейтрони (сірий) в ядрі, причому три електрони (червоні) рухаються навколо ядра.

    Модель атома літію
    Малюнок\(\PageIndex{4}\): Скопіюйте та вставте заголовок тут. (Кредит: Захарі Вілсон; Джерело: CK-12 Foundation; Ліцензія: CC BY-NC 3.0 (відкривається в новому вікні))

    Q: Всі атоми вуглецю мають шість протонів. Скільки електронів мають атоми вуглецю?

    В: Атоми вуглецю повинні мати шість електронів, щоб «скасувати» позитивні заряди шести протонів. Це тому, що атоми завжди нейтральні в електричному заряді.

    Резюме

    • Атоми є будівельними блоками речовини. Вони є найдрібнішими частинками елемента, які ще мають властивості елемента.
    • Всі атоми дуже малі, але атоми різних елементів різняться за розміром.
    • Три основних типи частинок, що входять до складу всіх атомів, - це протони, нейтрони та електрони.

    Рецензія

    1. Що таке атом?
    2. Які з наступних тверджень вірні щодо атомів будь-якого елемента?
      1. Кількість протонів в атомі елемента унікальна для кожного елемента.
      2. Кількість протонів і нейтронів в атомі елемента унікальна для кожного елемента
      3. Протон в атомі одного елемента ідентичний протону в атомі іншого елемента.
      4. Кількість протонів в атомі елемента однаково для всіх елементів.
    3. Яке з наступних тверджень пояснює, чому атоми завжди нейтральні?
      1. Вони мають таку ж кількість протонів, як і атоми всіх інших елементів.
      2. Вони мають протони, ідентичні протонам всіх інших елементів.
      3. Вони мають такий же розмір, як і атоми всіх інших елементів.
      4. Вони мають таку ж кількість протонів, як і електрони.