Hva er et atom? Forklaring og eksempler

Selv om vi skulle bruke de mest dyktige og kraftigste mikroskopene for å se bittesmå partikler, er atomer så små at bruk av disse mikroskopene ville være utilstrekkelig til å se dem. Skanneelektronmikroskoper har vært i stand til å fange bilder av atomer i bevegelse, for eksempel to rheniumatomer som går sammen for å danne et molekyl. Uansett er det som ble fanget praktisk talt «ugjenkjennelig», som man kan se i de tre siste referansene til artikkelen.

Derfor må eksperimenter for å oppdage strukturen og oppførselen til atomer utføres med et stort antall av dem. Fra resultatene av disse eksperimentene kan vi prøve å bygge en hypotetisk modell av et atom som oppfører seg som det virkelige atomet.

Molekyler er bygd opp av ett eller flere atomer, forbundet med kovalente eller andre bindinger. Dermed kan atomer representeres av sirkler med en kjerne i sentrum. Denne kjernen inneholder protoner og nøytroner. I tillegg er den omgitt av en eller flere ytre soner som representerer «konvoluttene» eller «nivåene», som teknisk kalles atomorbitaler, der elektronene som omgir atomkjernen befinner seg.

Kjemisk definisjon av atom

Atomet er den minste partikkelen i et grunnstoff, som kanskje eller ikke har en uavhengig eksistens, men som alltid deltar i en kjemisk reaksjon . Et atom er også definert som den minste enheten som beholder egenskapene til et grunnstoff.

På den annen side er alle atomene til det samme elementet identiske, og forskjellige elementer har forskjellige typer atomer . Atomene, når de ioninteragerer, produserer kjemiske reaksjoner.

Hvordan dannes et atom?

Protoner, nøytroner og elektroner er kjent som subatomære partikler. Disse partiklene er ansvarlige for dannelsen av atomer. Fra et kvantesynspunkt utgjøres de oppregnede subatomære partiklene i sin tur av andre enda mer elementære, hvis studie tilsvarer grunnleggende fysikk. Nøytroner og protoner har omtrent samme masse, mens massen til et elektron er ubetydelig i sammenligning. På den annen side, mens et elektron har en negativ ladning og et proton har en positiv ladning, har et nøytron ingen ladning. Nå inneholder et atom det samme antall protoner og elektroner, og derfor har et atom som helhet ingen ladning.

På den annen side inneholder kjernen til et atom bare protoner og nøytroner, så den er positivt ladet. Elektroner, på sin side, okkuperer området i rommet som omgir kjernen. Derfor er det meste av massen konsentrert i kjernen, som er sentrum av atomet. Kjernen inneholder nøytroner og protoner, som gir atomet massen og positive ladninger. Et nøytron har ingen ladning og har en masse som regnes som enhet.

Protonet har en enkelt positiv ladning og har også en masse på én. Dermed er atomnummeret til et grunnstoff lik antall protoner eller positive ladninger i kjernen. På den annen side er det atomvekten til et grunnstoff. Dette bestemmes ved å legge til det totale antallet protoner og nøytroner i kjernen (husk at massen av elektroner er ubetydelig i sammenligning).

Derimot har et elektron en enkelt negativ ladning. For at atomet til et grunnstoff skal ha null ladning, må det ha samme antall elektroner som protoner. Disse elektronene er ordnet i soner (orbitaler) rundt atomkjernen.

Hvor stort er et atom?

Størrelsen på et atom er ekstremt liten. Et lag med atomer så tykt som et tynt ark papir består av milliarder av atomer. Det er umulig å måle størrelsen på et isolert atom fordi, som kvantefysikken viser, er det umulig å nøyaktig lokalisere posisjonene til elektronene som omgir kjernen.

Det er imidlertid mulig å beregne størrelsen på et atom ved å anta at avstanden mellom naboatomer er halvparten av radiusen til det atomet. Atomradius måles vanligvis i nanometer (nm):

1m = ^109nm

Daltons atomteori

Daltons atomteori er en vitenskapelig teori om materiens natur foreslått av den engelske vitenskapsmannen John Dalton i 1808. Med denne teorien slo Dalton fast at all materie var bygd opp av små, udelelige partikler kalt «atomer».

I teorien foreslått av Dalton, antyder forskeren at alle stoffer består av atomer og at atomer er enheter som ikke kan deles eller ødelegges. Denne teorien foreslår også at selv om alle grunnstoffer er bygd opp av atomer med forskjellig størrelse og masse, har alle atomer av samme grunnstoff samme størrelse og masse.

Daltons atomteori har andre postulater, disse er angitt nedenfor.

• Materie består av bittesmå partikler kalt atomer.
• Atomer er udelelige partikler som ikke kan ødelegges eller skapes av kjemiske reaksjoner.
• Alle atomer i et grunnstoff har identiske kjemiske egenskaper og masser, mens atomer av forskjellige grunnstoffer har forskjellige kjemiske egenskaper og masser.
• Atomer kombineres i små hele forhold for å danne forbindelser.
• Materie er alt i miljøet vårt. Den har grunnleggende strukturelle og grunnleggende enheter, nettopp atomer.

Denne teorien, nøkkelen til å forstå materiens natur, har i stor grad blitt erstattet av blant annet kvantemekanikk. Imidlertid fortsetter det å være et nyttig verktøy for å forstå de makroskopiske egenskapene til materie og de fleste av fenomenene som kjemi studerer.

Konklusjon

For å fullføre forståelsen av hva et atom er, la oss undersøke begrepet materie med et eksempel.

La oss ta en historiebok og bryte ned strukturen. Boken inneholder mange sider, hver side består av avsnitt, og hvert avsnitt inneholder mange setninger. Hver setning vil da ha mange ord og hvert ord vil ha tegn, det vil si bokstaver.

Det er akkurat det samme når vi ser på materie fra Daltons teoris synspunkt, at den kan deles inn i molekyler, som er den minste tingen et stoff kan deles inn i uten å miste sin essens. Molekyler er på sin side bygd opp av en eller flere typer atomer. Atomer, som er den minste partikkelen i et grunnstoff, består av subatomære partikler: protoner, elektroner og nøytroner.

Kilder

• Leal, S. (2010). Forfatning av saken .
• Molina, R. (sf). atomet . Institutt for materiens struktur.
• Planas, O. (2013). Hva er et molekyl ?
• 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