Jak zbudowany jest atom?
Czy możliwe jest, że już dwa i pół tysiąca lat temu ktoś wpadł na pomysł, że wszystko składa się z maleńkich, niepodzielnych cząstek? Choć nie mieli mikroskopów ani laboratoriów, starożytni myśliciele zaczęli snuć odważne wizje budowy materii. Z czasem, dzięki naukowcom takim jak Dalton, Thomson czy Bohr, te idee przekształciły się w coraz dokładniejsze modele atomu. Historia teorii atomistycznych to nie tylko zbiór nazwisk i dat – to opowieść o ludzkiej ciekawości, błędach, poprawkach i wielkich odkryciach, które doprowadziły nas do dzisiejszego rozumienia tego, czego nie widać gołym okiem.
Teorie atomistyczne i ich twórcy
Film dostępny pod adresem /preview/resource/R12ZilB5KpqDb
Film przedstawia teorie dwóch uczonych: Demokryta z Abdery oraz Johna Daltona na temat budowy materii.
Ostatecznie, dokładna fizyczna natura atomów wyłoniła się z serii eksperymentów przeprowadzonych w latach –. Jednym z najbardziej wyrazistych osiągnięć był słynny eksperyment rozpraszania promieniowania alfa, przeprowadzony w roku przez Ernesta Rutherforda.
Rutherford ustalił, że prawie cała masa atomu jest zawarta w maleńkim (a zatem niezwykle gęstym) jądrze, które niesie dodatni ładunek elektryczny.
Budowa atomu
Aby poznać budowę atomu zapoznaj się z Poleceniem 1 i rozwiąż ćwiczenia pod nim zawarte.
Zapoznaj się z poniższym filmem samouczkiem, który opisuje współczesne rozumienie słowa atom i jego budowy, a następnie rozwiąż poniższe ćwiczenia.
Film dostępny pod adresem /preview/resource/RIMXjUUS8LsMS
Film nawiązujący do treści materiału - dotyczy współczesnego opisu budowy atomu.
Jądro jest centralną częścią każdego atomu. Posiada ładunek dodatni.
Atom jako całość jest elektrycznie obojęny. Dodatni ładunek jądra równoważony jest przez otaczające jądro elektrony, które tworzą tzw. chmurę elektronową.
Jądro atomu zbudowane jest z protonów oraz neutronów.
Protony są nośnikami dodatniego ładunku elektrycznego w jądrze. Neutron nie zawiera ładunku elektrycznego, a jego masa jest prawie taka sama jak masa protonu.
Znajdujące się w przestrzeni wokół jądra elektrony mają ładunek ujemny. Oznacza to, że w każdym (elektrycznie obojętnym) atomie liczba protonów w jądrze (często określana jako ładunek jądrowy) jest równoważona przez tę samą liczbę elektronów poza jądrem.
W poniższej tabeli przedstawiono właściwości elektronów, protonów i neutronów.
Cząstka | Ładunek | Symbol | Masa | Promień |
|---|---|---|---|---|
elektron | mniej niż | |||
proton | ||||
neutron |
Czy wszystkie atomy są identyczne?
Nie, nie wszystkie atomy są identyczne – choć każdy atom ma podobną budowę (jądro + chmura elekrtonowa), różnią się liczbą protonów, neutronów i elektronów, a co za tym idzie – właściwościami chemicznymi i fizycznymi.
Te atomy, które mają taką samą liczbe protonów w jądrze tworzą określony pierwiastek chemiczny
Pierwiastek chemiczny
Wszystkie atomy danego pierwiastka mają taką samą liczbę protonów w swoim jądrze. Na przykład, wszystkie atomy wodoru – gdziekolwiek we wszechświecie – mają jeden proton. Wszystkie atomy helu mają dwa protony. Wszystkie atomy tlenu mają osiem protonów.
Chemicy używają terminu liczba atomowa (symbol ) w odniesieniu do liczby protonów w jądrze każdego atomu pierwiastka. Jądro atomu zawiera także neutrony. W rzeczywistości masa atomu wynika z połączonych mas jego protonów i neutronów. Dlatego liczba masowa elementu (symbol ) to całkowita liczba protonów i neutronów w jądrze jednego z jego atomów. Każdy proton lub neutron jest liczony jako jedna jednostka liczby masowej. Na przykład atom tlenu, który ma osiem protonów i osiem neutronów w swoim jądrze, ma liczbę masową . Atom uranu, który ma protony i neutronów, ma liczbę masową .
Informację o liczbie protonów i neutronów atomu danego pierwiastka często podsumowuje się za pomocą notacji chemicznej, którą pokazano poniżej:
– liczba masowa;
– liczba atomowa;
E – symbol pierwiastka.
Na podstawie poniższego modelu przedstawiającego atom, zdecyduj, jakie cząstki mogą znajdować się we wskazanych miejscach.
nukleonów w danym atomie to neutrony. Jego liczba masowa wynosi . Ustal, jaki to pierwiastek oraz ustal ilość poszczególnych cząstek (protonów, neutronów i elektronów), wchodzących w jego skład.