Hvad er et atom? Forklaring og eksempler

Selv hvis vi skulle bruge de mest dygtige og kraftfulde mikroskoper til at se små partikler, er atomer så små, at det ville være utilstrækkeligt at bruge disse mikroskoper til at se dem. Scanningselektronmikroskoper har været i stand til at fange billeder af atomer i bevægelse, for eksempel to rheniumatomer, der går sammen og danner et molekyle. Under alle omstændigheder er det, der blev fanget, praktisk talt “uigenkendeligt”, som det kan ses i artiklens tre sidste referencer.

Derfor skal eksperimenter for at opdage atomers struktur og opførsel udføres med et stort antal af dem. Ud fra resultaterne af disse eksperimenter kan vi forsøge at bygge en hypotetisk model af et atom, der opfører sig som det rigtige atom.

Molekyler er opbygget af et eller flere atomer, forbundet med kovalente eller andre bindinger. Således kan atomer repræsenteres af cirkler med en kerne i midten. Denne kerne indeholder protoner og neutroner. Derudover er det omgivet af en eller flere ydre zoner, der repræsenterer “hylderne” eller “niveauerne”, som teknisk kaldes atomorbitaler, hvori elektronerne, der omgiver atomets kerne, befinder sig.

Kemisk definition af atom

Atomet er den mindste partikel af et grundstof, som måske eller måske ikke har en selvstændig eksistens, men som altid deltager i en kemisk reaktion . Et atom er også defineret som den mindste enhed, der bevarer et grundstofs egenskaber.

På den anden side er alle atomerne i det samme element identiske, og forskellige elementer har forskellige typer atomer . Atomerne producerer kemiske reaktioner, når de ioninteragerer.

Hvordan dannes et atom?

Protoner, neutroner og elektroner er kendt som subatomære partikler. Disse partikler er ansvarlige for dannelsen af ​​atomer. Fra et kvantesynspunkt udgøres de opregnede subatomære partikler igen af ​​andre endnu mere elementære, hvis undersøgelse svarer til grundlæggende fysik. Neutroner og protoner har nogenlunde samme masse, mens massen af ​​en elektron er ubetydelig i sammenligning. På den anden side, mens en elektron har en negativ ladning, og en proton har en positiv ladning, har en neutron ingen ladning. Nu indeholder et atom det samme antal protoner og elektroner, og derfor har et atom som helhed ingen ladning.

På den anden side indeholder et atoms kerne kun protoner og neutroner, så det er positivt ladet. Elektroner optager på deres side det område af rummet, der omgiver kernen. Derfor er det meste af massen koncentreret i kernen, som er atomets centrum. Kernen indeholder neutroner og protoner, som giver atomet dets masse og dets positive ladninger. En neutron har ingen ladning og har en masse, der betragtes som enhed.

Protonen bærer en enkelt positiv ladning og har også en masse på én. Således er et grundstofs atomnummer lig med antallet af protoner eller positive ladninger i kernen. På den anden side er der atomvægten af ​​et grundstof. Dette bestemmes ved at lægge det samlede antal protoner og neutroner i kernen sammen (husk at massen af ​​elektroner er ubetydelig i sammenligning).

Derimod har en elektron en enkelt negativ ladning. For at et grundstofs atom har nulladning, skal det have samme antal elektroner som protoner. Disse elektroner er arrangeret i zoner (orbitaler) omkring atomets kerne.

Hvor stort er et atom?

Størrelsen af ​​et atom er ekstremt lille. Et lag atomer så tykt som et tyndt ark papir består af milliarder af atomer. Det er umuligt at måle størrelsen af ​​et isoleret atom, fordi det, som kvantefysikken viser, er umuligt præcist at lokalisere positionerne af elektronerne omkring kernen.

Det er dog muligt at beregne størrelsen af ​​et atom ved at antage, at afstanden mellem naboatomer er halvdelen af ​​radius af dette atom. Atomradius måles normalt i nanometer (nm):

1m = ^109nm

Daltons atomteori

Daltons atomteori er en videnskabelig teori om stoffets natur foreslået af den engelske videnskabsmand John Dalton i 1808. Med denne teori slog Dalton fast, at alt stof var opbygget af små, udelelige partikler kaldet “atomer”.

I teorien foreslået af Dalton, foreslår videnskabsmanden, at alle stoffer består af atomer, og at atomer er enheder, der ikke kan opdeles eller ødelægges. Denne teori foreslår også, at selvom alle grundstoffer er opbygget af atomer af forskellig størrelse og masse, har alle atomer af samme grundstof samme størrelse og masse.

Daltons atomteori har andre postulater, disse er angivet nedenfor.

• Stof består af små partikler kaldet atomer.
• Atomer er udelelige partikler, som ikke kan ødelægges eller skabes ved kemiske reaktioner.
• Alle atomer i et grundstof har identiske kemiske egenskaber og masser, mens atomer af forskellige grundstoffer har forskellige kemiske egenskaber og masser.
• Atomer kombineres i små hele forhold for at danne forbindelser.
• Materie er alt i vores miljø. Den har grundlæggende strukturelle og fundamentale enheder, netop atomer.

Denne teori, nøglen til at forstå stoffets natur, er i vid udstrækning blevet afløst af blandt andet kvantemekanik. Det er dog fortsat et nyttigt værktøj til at forstå stoffets makroskopiske egenskaber og de fleste af de fænomener, som kemi studerer.

Konklusion

For at afslutte med at forstå, hvad et atom er, lad os undersøge begrebet stof med et eksempel.

Lad os tage en historiebog og nedbryde dens struktur. Bogen indeholder mange sider, hver side består af afsnit, og hvert afsnit indeholder mange sætninger. Hver sætning vil så have mange ord, og hvert ord vil have tegn, det vil sige bogstaver.

Det er nøjagtigt det samme, når vi betragter stof fra Daltons teoris synspunkt, at det kan opdeles i molekyler, hvilket er det mindste et stof kan opdeles i uden at miste sin essens. Molekyler er til gengæld opbygget af en eller flere typer atomer. Atomer, som er den mindste partikel af et grundstof, består af subatomære partikler: protoner, elektroner og neutroner.

Kilder

• Leal, S. (2010). Materiens konstitution .
• Molina, R. (sf). atomet . Institut for Materiens Struktur.
• Planas, O. (2013). Hvad er et molekyle ?
• https://www.larazon.es/ciencia/20200131/fie2hkdhebefrgg67mcaht7fvy.html
• https://wp.icmm.csic.es › 2009/02 › seeing_atoms (pdf)
• https://www.europapress.es/ciencia/laboratorio/noticia-nitidez-imagen-atomos-alcanza-niveles-limite-20210521164505.html