Повеќето од нас ја учеле темата за атомот на училиште, на часот по физика. Ако сè уште сте заборавиле од што е направен атом или штотуку почнувате да ја проучувате оваа тема, овој напис е само за вас.
Што е атом
За да разберете од што е направен атом, прво треба да разберете што е тоа. Општо прифатената теза во училишна наставна програмаво физиката е дека атом е најмалата честичкакој било хемиски елемент. Така, атомите се во сè што не опкружува. Без разлика дали се анимирани или нежив предмет, на долните физиолошки и хемиски слоеви се состои од атоми.
Атомите се дел од молекулата. И покрај ова верување, постојат елементи кои се помали од атомите, како што се кварковите. Темата кваркови не се дискутира во училиштата или универзитетите (освен во посебни случаи). Кваркот е хемиски елемент кој нема внатрешна структура, т.е. неговата структура е многу полесна од атом. На овој моментНауката знае 6 типа кваркови.
Од што се состои атомот?
Сите предмети околу нас, како што веќе рековме, се состојат од нешто. Во собата има маса и две столчиња. Секое парче мебел, пак, е направено од некој материјал. ВО во овој случај- изработен од дрво. Дрвото е направено од молекули, а овие молекули се направени од атоми. И такви примери може да се дадат бесконечно множество. Но, од што се состои самиот атом?
Атомот се состои од јадро кое содржи протони и неутрони. Протоните се позитивно наелектризирани честички. Неутроните, како што имплицира името, се неутрално наелектризирани, т.е. немаат наплата. Околу јадрото на атомот има поле (електричен облак) во кое се движат електроните (негативно наелектризираните честички). Бројот на електрони и протони може да се разликува еден од друг. Токму оваа разлика е клучна во хемијата, кога се проучува прашањето за припадност на супстанција.
Атомот чиј број на горенаведените честички се разликува се нарекува јон. Како што може да претпоставите, јонот може да биде негативен или позитивен. Негативно е ако бројот на електрони го надминува бројот на протони. И обратно, ако има повеќе протони, јонот ќе биде позитивен.
Атомот како што го замислувале античките мислители и научници
Постојат многу интересни претпоставки за атомот. Подолу е листа:
- Хипотезата на Демокрит. Демокрит претпоставувал дека својствата на супстанцијата зависат од обликот на нејзиниот атом. Така, ако нешто има својство на течност, тогаш тоа се должи токму на фактот дека атомите од кои се состои оваа течност се мазни. Врз основа на логиката на Демокрит, атомите на водата и, на пример, млекото се слични.
- Планетарни претпоставки. Во 20 век, некои научници сугерираа дека атомот е привид на планети. Една од овие претпоставки беше следнава: како планетата Сатурн, атомот има и прстени околу јадрото низ кои се движат електроните (јадрото се споредува со самата планета, а електричниот облак со прстените на Сатурн). И покрај објективната сличност со докажаната теорија, оваа верзија беше побиена. Претпоставката на Бор-Ратерфорд била слична, која подоцна исто така била побиена.
И покрај ова, може безбедно да се каже дека Радерфорд направи голем скок напред во разбирањето вистинската суштинаатом. Тој беше во право кога рече дека атомот е сличен на јадрото, што само по себе е позитивно, а атомите се движат околу него. Единствената мана во неговиот модел е тоа што електроните што се наоѓаат околу атомот не се движат во некоја одредена насока. Нивното движење е хаотично. Ова беше докажано и влезе во науката под името квантно механички модел.
Атом (од грчкиот „неделив“) - некогаш најмалата честичка на материјата микроскопска големина, најмал дел од хемиски елемент кој ги носи неговите својства. Компонентите на атомот - протони, неутрони, електрони - повеќе ги немаат овие својства и ги формираат заедно. Ковалентните атоми формираат молекули. Научниците ги проучуваат карактеристиките на атомот, и иако веќе се доста добро проучени, не ја пропуштаат можноста да најдат нешто ново - особено, во областа на создавање нови материјали и нови атоми (продолжување на периодниот систем). 99,9% од масата на атомот е во јадрото.
Откриле научниците од Универзитетот Радбауд нов механизаммагнетно складирање на информации во најмалата единицасупстанција: еден атом. Иако принципиелниот доказ се покажа под многу ниски температури, овој механизам ветува дека ќе функционира дури и кога собна температура. Така, ќе биде можно да се складираат илјадници пати повеќе информации отколку што моментално се достапни на хард дисковите. Резултатите од работата беа објавени во Nature Communications.
АТОМ(од грчкиот atomos - неделива), најмалата честичка на хемикалија. елемент, негов свет. Секој хем. Елементот одговара на збирка специфични атоми. Со поврзување едни со други, атоми од исти или различни елементиформираат посложени честички, на пр. . Сите различни хемикалии. in-in (цврсти, течни и гасовити) поради распаѓање. комбинации на атоми едни со други. Атомите можат да постојат и слободно. состојба (во, ). Карактеристиките на атомот, вклучувајќи ја и најважната способност на атомот да формира хемикалии. кон., се одредуваат според карактеристиките на неговата структура.
општи карактеристикиструктурата на атомот. Атомот се состои од позитивно наелектризирано јадро опкружено со облак од негативно наелектризирани. Димензиите на атомот како целина се одредуваат според димензиите на неговиот електронски облак и се големи во споредба со димензиите на атомското јадро (линеарните димензии на атомот се ~ 10~8 cm, неговото јадро ~ 10" -10" 13 см). Електронскиот облак на атомот нема строго дефинирани граници, така што големината на атомот значи. степените се условни и зависат од методите на нивното определување (види). Јадрото на атомот се состои од држени Z и N нуклеарни сили(цм. ). Позитивни полнеж и негативен. полнењето е исто стомачни. магнитуда и се еднакви на e = 1,60*10 -19 C; нема електрична енергија. наплаќаат. Нуклеарно полнење +Ze - основно. карактеристика на атомот што ја одредува неговата припадност на одредена хемикалија. елемент. елемент во периодични периодичен систем () еднаков на бројотво јадрото.
Во електрично неутрален атом, бројот во облакот е еднаков на бројот во јадрото. Сепак, под одредени услови, може да изгуби или да додаде, соодветно вртење. во позитивно или негираат. , на пр. Li +, Li 2+ или O-, O 2-. Кога зборуваме за атоми на одреден елемент, мислиме и на неутралните атоми и на тој елемент.
Масата на атомот се одредува според масата на неговото јадро; масата (9,109*10 -28 g) е приближно 1840 пати помала од масата или (1,67*10 -24 g), така што придонесот во масата на атомот е незначителен. Вкупен броји повикани A = Z + N. . и нуклеарното полнење се означени соодветно. надреден знак и знак лево од симболот на елементот, на пр. 23 11 На. Приказ на атоми на еден елемент со одредена вредностСе јави Н . Се нарекуваат атоми на ист елемент со исто Z и различен N. овој елемент. Разликата во масата има мало влијание врз нивната хемија. и физички Свети Вах. Што е најважно, разликите () се забележани поради големиот роднина. разлики во масите на обичен атом (), D и T. Точните вредности на масите на атомите се одредуваат со методи.
Стационарната состојба на атом од еден електрон единствено се карактеризира со четири квантни броеви: n, l, m l и m s. Енергијата на атомот зависи само од n, а нивото со дадено n одговара на голем број состојби кои се разликуваат во вредностите на l, m l, m s. Состојбите со дадени n и l обично се означуваат како 1s, 2s, 2p, 3s итн., каде што броевите ги означуваат вредностите на l, а буквите s, p, d, f и понатаму на латиница одговараат на вредностите d = 0, 1, 2, 3, ... Број на дек. наведува со дадени p и d е еднаква на 2(2l+ 1) бројот на комбинации на вредности m l и m s. Вкупен број на нуркачи. состојби со дадени n еднакви 
, т.е., нивоата со вредности n = 1, 2, 3, ... одговараат на 2, 8, 18, ..., 2n 2 decomp. . Се повикува ниво на кое одговара само едно (една бранова функција). недегенериран. Ако едно ниво одговара на две или повеќе, се нарекува. дегенерира (види). Во атом, нивоата на енергија се дегенерирани во вредностите на l и m l; дегенерација во m s настанува само приближно ако не се земе предвид интеракцијата. спин магнет момент со магнетна поле предизвикано од орбитално движење во електричен. нуклеарно поле (види). Ова е релативистички ефект, мал во споредба со Кулоновата интеракција, но е фундаментално значаен, бидејќи доведува до дополнителни разделување на енергетските нивоа, што се манифестира во форма на т.н. фина структура.
За дадени n, l и m l, квадратот на модулот на брановата функција ја одредува просечната дистрибуција за електронскиот облак во атомот. Разлика. атомите значително се разликуваат едни од други по дистрибуција (сл. 2). Така, при l = 0 (s-состојби) се разликува од нула во центарот на атомот и не зависи од насоката (т.е. сферично симетрична), за други состојби е еднаква на нула во центарот на атомот и зависи од насоката. 
Ориз. 2. Облик на електронски облаци за различни условиатом
Кај мултиелектронските атоми поради меѓусебно електростатско. одбивноста значително ја намалува нивната поврзаност со јадрото. На пример, енергијата на одвојување од He + е 54,4 eV; во неутрален He атом е многу помала - 24,6 eV. За потешки атоми, врската е лок. со јадро уште послабо. Важна улогаигра специфична улога во атомите на повеќеелектрони. , поврзани со неразличноста и фактот дека тие се покоруваат, според Кром, секој од нив се карактеризира со четири квантни броеви не може да содржи повеќе од еден. За атом со повеќе електрони, има смисла да се зборува само за целиот атом како целина. Сепак, приближно, во т.н. приближување на еден електронски, можеме да разгледаме поединечни и да ја карактеризираме секоја едноелектронска состојба (одредена орбитала опишана со соодветната функција) со множество од четири квантни броеви n, l, m l и m s. Збирката 2(2l+ 1) во состојба со дадени n и l формира електронска обвивка (исто така наречена подниво, подшколка); ако сите овие состојби се окупирани, се нарекува школка. исполнет (затворен). Збир од 2n 2 состојби со исто n, но различно l формира електронски слој (исто така наречен ниво, школка). За n = 1, 2, 3, 4, ... слоевите се означени со симболите K, L, M, N, ... Броевите во школки и слоеви кога се целосно пополнети се дадени во табелата: 
Помеѓу стационарни состојбиво атом се можни. Кога се движите од повеќе високо нивоенергија E i до пониска E k атомот се откажува од енергија (E i - E k), а при обратна транзиција ја прима. За време на радијативните транзиции, атомот емитира или апсорбира електромагнетен квант. зрачење (фотон). Можни се и кога атомот дава или прима енергија за време на интеракцијата. со други честички со кои се судира (на пример, во) или е врзан долго време (в. Хемиските својства се одредени од структурата на надворешните електронски обвивки на атомите, во кои тие се поврзани релативно слабо (врзувачки енергии од неколку eV до неколку десетици eV).Структурата на надворешните обвивки на атоми на хемиски елементи од една група (или подгрупа) од периодниот систем е слична, што ја одредува сличноста на хемиските својства на овие елементи. Со зголемување на бројот во обвивката за полнење, нивната сврзувачка енергија, по правило, се зголемува, најголемата енергија на врзување е во затворена обвивка. Затоа, атомите со една или повеќе во делумно наполнета надворешна обвивка се откажуваат од нив при хемиски реакции. немаат една или повеќе за да формираат затворена надворешна обвивка. школки, обично ги прифаќаат. Атоми со затворена надворешна обвивка, со нормални условине влегувајте во хемиски окрузи.
Внатрешна структура лушпи од атоми, кои се врзани многу поцврсто (енергија на врзување 10 2 -10 4 eV), се манифестираат само за време на интеракцијата. атоми со брзи честичкии фотони високи енергии. Ваквите интеракции да се определи природата на спектрите на Х-зраците и расејувањето на честичките (,) на атомите (види). Масата на атомот ги одредува неговите физички својства. свет, како импулс, кинетички. енергија. Од механички и сродни маг. и електрични моментите на атомското јадро зависат од одредени суптилни физички фактори. ефекти (зависи од фреквенцијата на зрачењето, што ја одредува зависноста на индексот на рефракција на атомот поврзан со него. Тесната врска помеѓу оптичките својства на атомот и неговите електрични својства особено јасно се манифестира во оптичките спектри.
===
шпански литература за статијата „АТОМ“: Karapetyants M. X., Drakin S. I., Structure, 3. ed., M., 1978; Shlo lye kiy E.V., Атомска физика, 7-ми изд., том 1-2, М., 1984. M. A. Elyashevich.
Страница „АТОМ“подготвени врз основа на материјали.
Современ човекпостојано слуша фрази кои содржат деривати на зборот „атом“. Ова е енергија, електрана, бомба. Некои го земаат здраво за готово, а некои го поставуваат прашањето: „Што е атом?“
Што значи овој збор?
Има антички грчки корени. Потекнува од „атомос“, што буквално значи „неотсечен“.
Некој веќе малку запознаен со физиката на атомот ќе биде огорчен: „Како е „неотсечен“? Се состои од некакви честички!“ Работата е што името се појавило кога научниците сè уште не знаеле дека атомите не се најмалите честички.
По експериментален доказ за овој факт, беше одлучено да не се менува вообичаеното име. И во 1860 година почнаа да го нарекуваат „атом“ најмалата честичка, кој ги има сите својства на хемискиот елемент на кој му припаѓа.
Што е поголемо од атом и што е помало од него?
Молекулата е секогаш поголема. Се формира од неколку атоми и е најмалата честичка на материјата.
Но помалку - елементарни честички. На пример, електрони и протони, неутрони и кваркови. Ги има многу.
За него веќе е многу кажано. Но, сè уште не е многу јасно што е атом.
Што е тој навистина?
Прашањето како да се претстави модел на атом долго време ги окупира научниците. Денеска е прифатена онаа предложена од Е. Радерфорд и финализирана од Н. Бор. Според него, атомот е поделен на два дела: јадро и електронски облак.
Поголемиот дел од масата на атомот е концентриран во неговиот центар. Јадрото се состои од неутрони и протони. И електроните во атомот се наоѓаат сосема големо растојаниеод центарот. Излегува нешто слично на сончев систем. Во центарот, како и Сонцето, е јадро, а електроните се вртат околу него во нивните орбити, како планети. Затоа моделот често се нарекува планетарен.
Интересно е што јадрото и електроните заземаат многу малку простор во споредба со вкупни димензииатом. Излегува дека има мало јадро во центарот. Потоа празнина. Многу голема празнина. А потоа тесен појас од мали електрони.
Научниците не стигнаа веднаш до овој модел на атоми. Пред ова, беа направени многу претпоставки кои беа побиени со експерименти.
Една од овие идеи беше претставата на атомот како цврсто тело што има позитивен полнеж. И беше предложено да се постават електрони во атом низ ова тело. Оваа идеја ја изнесе Џ. Томсон. Неговиот модел на атомот бил наречен и „Пудинг од суво грозје“. Моделот многу личеше на ова јадење.
Но, тоа беше неодржливо бидејќи не можеше да објасни некои од својствата на атомот. Затоа била одбиена.
Јапонскиот научник Х. Нагаока, на прашањето што е атом, предложил таков модел. Според неговото мислење, оваа честичка има нејасна сличност со планетата Сатурн. Во центарот има јадро, а електроните ротираат околу него во орбити поврзани во прстен. Иако моделот не беше прифатен, некои од неговите одредби беа користени во планетарниот дијаграм.
За броевите поврзани со атомот
Прво за физичките величини. Вкупниот полнеж на атомот е секогаш еднаква на нула. Ова се должи на фактот дека бројот на електрони и протони во него е ист. И нивниот полнеж е ист по големина и има спротивни знаци.
Често се појавуваат ситуации кога атомот губи електрони или, обратно, привлекува дополнителни. Во такви ситуации велат дека станало јон. И неговото полнење зависи од тоа што се случило со електроните. Ако нивниот број се намали, полнежот на јонот е позитивен. Кога има повеќе електрони отколку што е потребно, јонот станува негативен.
Сега за хемијата. Оваа наука, како ниедна друга, дава најголемо разбирање за тоа што е атом. На крајот на краиштата, дури и главната табела што се изучува во неа се заснова на фактот дека атомите се наоѓаат во неа по одреден редослед. Тоа е заза периодниот систем.
Во него, на секој елемент му е доделен специфичен број, кој е поврзан со бројот на протони во јадрото. Обично се означува со буквата z.
Следната вредност е масовниот број. Тоа е еднакво на збирот на протони и неутрони кои се наоѓаат во јадрото на атомот. Обично се означува со буквата А.
Две наведените броевисе поврзани едни со други со следнава еднаквост:
A = z + N.
Овде N е бројот на неутрони во атомското јадро.
Друга важна количина е масата на атомот. За да се измери, воведена е посебна вредност. Скратено е: а.е.м. И се чита како единица за атомска маса. Врз основа на оваа единица, трите честички што ги сочинуваат сите атоми на Универзумот имаат маси:
Овие вредности често се потребни при решавање на хемиски проблеми.
Атом(од старогрчки ἄτομος - неделива) - честичка од супстанција со микроскопска големина и маса, најмал дел од хемиски елемент, кој е носител на неговите својства.Атомот е составен од атомско јадрои електрони. Ако бројот на протони во јадрото се совпаѓа со бројот на електрони, тогаш атомот како целина излегува дека е електрично неутрален. ВО во спротивнотој има некои позитивни или негативен полнежи се нарекува јон.Во некои случаи, атомите се сфаќаат само како електрично неутрални системи во кои полнежот на јадрото е еднаков на вкупниот полнеж на електроните, со што ги спротивставува со електрично наелектризираните јони.
Јадро, која ја носи речиси целата (повеќе од 99,9%) маса на атомот, се состои од позитивно наелектризирани протони и ненаелектризирани неутрони поврзани заедно со силна интеракција. Атомите се класифицираат според бројот на протони и неутрони во јадрото: бројот на протони Z одговара на сериски бројатом во периодниот системи ја одредува нејзината припадност на некои хемиски елемент, и бројот на неутрони N - до специфичен изотоп на овој елемент. З бројот го одредува и вкупниот позитивен Електрично полнење(Ze) на атомското јадро и бројот на електрони во неутрален атом, што ја одредува неговата големина.
Атоми разни видовиво различни количини, поврзани со меѓуатомски врски, формираат молекули.
Својства на атомот
По дефиниција, секој два атома со ист број на протони во нивните јадра припаѓаат на ист хемиски елемент. Атоми со ист број на протони, но различни количининеутроните се нарекуваат изотопи на овој елемент. На пример, атомите на водород секогаш содржат еден протон, но има изотопи без неутрони (водород-1, понекогаш наречен и протиум - најчеста форма), со еден неутрон (деутериум) и два неутрони (тритиум). Познати елементиформираат континуирана природна серија според бројот на протони во јадрото, почнувајќи од атомот на водород со еден протон и завршувајќи со атомот неунокциум, кој има 118 протони во јадрото. Сите изотопи на елементите на периодниот систем, почнувајќи од бројот 83 (бизмут), се радиоактивни.
Тежина
Бидејќи протоните и неутроните имаат најголем придонес во масата на атомот, вкупниот број на овие честички се нарекува масен број. Останатата маса на атомот често се изразува во единици на атомска маса (a.m.u.), што се нарекува и далтон (Da). Оваа единица е дефинирана како 1⁄12 дел од остатокот од масата на неутрален атом на јаглерод-12, што е приближно еднакво на 1,66 × 10−24 g. Водород-1 е најлесниот изотоп на водородот и атомот со најмала маса, има атомска тежинаоколу 1,007825 а. e.m. Масата на атомот е приближно еднаква на производот од масата број пати атомска единицамаса Најтешки стабилен изотоп- олово-208 со маса од 207,9766521 а. јадете.
Бидејќи масите на дури и најтешките атоми во обичните единици (на пример, грамови) се многу мали, моловите се користат во хемијата за мерење на овие маси. Еден мол од која било супстанција, по дефиниција, содржи ист број на атоми (приближно 6,022·1023). Овој број (бројот на Авогадро) е избран така што ако масата на елементот е 1 а. e.m., тогаш мол од атоми на овој елемент ќе има маса од 1 g. На пример, јаглеродот има маса од 12 a. e.m., значи 1 мол јаглерод тежи 12 g.
Големина
Атомите немаат јасно дефинирана надворешна граница, така што нивните големини се одредуваат според растојанието помеѓу јадрата на соседните атоми кои формирале хемиска врска (ковалентен радиус) или според растојанието до најоддалечената стабилна електронска орбита во електронска обвивкана овој атом (Radius of the atom). Радиусот зависи од положбата на атомот во периодниот систем, тип хемиска врска, бројот на блиските атоми (координативен број) и квантно механичко својство познато како спин. Во периодниот систем на елементи, големината на атомот се зголемува додека се движите надолу по колона и се намалува додека се движите надолу по ред од лево кон десно. Според тоа, најмалиот атом е атом на хелиум со радиус од 32 pm, а најголемиот е атом на цезиум (225 pm). Овие димензии се илјадници пати помали од брановата должина видлива светлина(400-700 nm), така што атомите не можат да се видат со оптички микроскоп. Сепак, поединечни атоми може да се набљудуваат со помош на микроскоп за скенирање на тунели.
Малината на атомите е прикажана со следните примери. Човечкото влакно е милион пати подебело од јаглеродниот атом. Една капка вода содржи 2 секстилиони (2 1021) атоми на кислород и двојно повеќе атоми на водород. Еден карат дијамант со тежина од 0,2 g се состои од 10 секстилиони јаглеродни атоми. Ако едно јаболко би можело да се зголеми до големината на Земјата, тогаш атомите би ја достигнале првобитната големина на јаболкото.
Научниците од Харков Институт за физика и технологијаги претстави првите фотографии од атом во историјата на науката. За да добијат слики, научниците користеле електронски микроскоп кој снима зрачење и полиња (електронски микроскоп со емисија на поле, FEEM). Физичарите последователно поставија десетици јаглеродни атоми во вакуумска комора и ги поминаа низ нив електрично празнењена 425 волти. Зрачењето на последниот атом во синџирот на екранот од фосфор овозможи да се добие слика на облак од електрони околу јадрото.